ISIS協(xié)議原理與配置.ppt

1、DTL210004 IS-IS協(xié)議原理與配置,ISSUE 1.0,Page 2,集成IS-IS是基于鏈路狀態(tài)技術(shù)的路由協(xié)議，能夠同時支持CLNP和IP網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。隨著多年的發(fā)展，IS-IS目前已經(jīng)成為業(yè)界尤其是大型ISP最廣泛應(yīng)用的IGP協(xié)議之一。,前 言,Page 3,參考資料,VRP 5.30 操作手冊、命令手冊 iso10589, rfc3786, rfc3373, rfc3358, rfc3784, rfc1195, rfc2763, draft-ietf-isis-ipv6-te-00 TCP/IP協(xié)議卷一第10章 集成ISIS 數(shù)通原理教材,Page 4,學(xué)習(xí)完此課程，您將會： 了

2、解IS-IS協(xié)議相關(guān)術(shù)語和基本概念 掌握IS-IS協(xié)議的工作原理 掌握IS-IS協(xié)議與OSPF協(xié)議的異同 學(xué)會IS-IS協(xié)議的基本配置,目 標(biāo),Page 5,第1章 IS-IS協(xié)議原理 第2章 配置與組網(wǎng) 第3章 IS-IS vs. OSPF,內(nèi)容介紹,Page 6,第1章 IS-IS協(xié)議原理 第1節(jié) 鄰接關(guān)系的建立 第2節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪 第3節(jié) 路由的計算,內(nèi)容介紹,Page 7,IS-IS鄰接關(guān)系建立,兩臺運行IS-IS的路由器在交互協(xié)議報文實現(xiàn)路由功能之前必須首先建立鄰接關(guān)系。在不同類型的網(wǎng)絡(luò)上，IS-IS的鄰接建立方式并不相同。目前IS-IS支持如下兩類網(wǎng)絡(luò)： 點到點網(wǎng)絡(luò) 廣播

3、網(wǎng)絡(luò) IS-IS鄰接關(guān)系建立需要遵循的基本原則 只有同一層次的相鄰路由器才有可能成為鄰接體 對于Level-1路由器來說要求區(qū)域號一致 同一網(wǎng)段檢查,Page 8,點到點鄰接關(guān)系,點到點鄰接關(guān)系建立特點,IIH,IIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0001, holding timer:30s, supported protocol: IP ),L1: 0010.0000.0002,L1: 0010.0000.0001,neighbor 0010.0000.0002 null,neighbor 0010.0000.0002 up,IIH,IIH

4、,IIH (Circuit Type: L1, source id:0010.0000.0002, holding timer:30s, supported protocol: IP ),IIH,Page 9,廣播網(wǎng)絡(luò)上鄰接關(guān)系,廣播網(wǎng)上鄰接關(guān)系建立特點,IIH (sys id=1, neighbor=null),L1: sys id: 1,IIH,IIH,multicast,multicast,L1: sys id: 2,IIH (sys id=2, neighbor=null),Neighbor 2 initialized,neighbor2 established,IIH (sys id

5、=2, neighbor=1),Page 10,廣播網(wǎng)上的指定路由器（DIS）和偽節(jié)點,DIS：Designated IS 指定中間系統(tǒng)，相當(dāng)于OSPF的DR 功能：在廣播網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建和更新偽結(jié)點 偽節(jié)點的定義及優(yōu)點,DIS,偽節(jié)點,Page 11,DIS選舉規(guī)則,DIS由LAN IIH報文選舉，具備最高優(yōu)先級的路由器會被當(dāng)選。如果所有路由器優(yōu)先級相同，則最高MAC地址者當(dāng)選 Level-1和Level-2的DIS是分別選舉的，選舉結(jié)果可能不是同一個IS DIS發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包的時間間隔 是普通路由器的1/3，這樣可以保證DIS失效可以被快速檢測到 與OSPF不同，它的選舉是搶占式，可預(yù)見的

6、；IS-IS中不存在備份DIS，當(dāng)一個DIS不能工作時，直接選舉另一個,Page 12,Page 13,Page 14,第2章 IS-IS協(xié)議工作原理 第1節(jié) 鄰接關(guān)系的建立 第2節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪 第3節(jié) 路由的計算,內(nèi)容介紹,Page 15,協(xié)議數(shù)據(jù)包 PDU： Hello數(shù)據(jù)單元：定期發(fā)送，用來確定相鄰的其它系統(tǒng)是否在運行IS-IS，以建立鄰接關(guān)系，交換LSP，達到LSDB同步 在LAN上L1和L2 IIH PDU發(fā)送到不同的組播MAC地址：L1為0180-C200-0014，L2為0180-C200-0015 IS-IS PDU封裝形式：,Page 16,鏈路狀態(tài)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：L

7、SP,以下三個標(biāo)志組合起來用來唯一標(biāo)識一個LSP SourceID(產(chǎn)生該LSP的結(jié)點或偽結(jié)點的SysID)； Pseudonode ID：對普通LSP為0；對Pseudonode LSP非0，這是區(qū)分一個LSP是否是偽結(jié)點產(chǎn)生的標(biāo)志； LSP number：分片號(產(chǎn)生的LSP大于LSP MTU將分片) LSP id例子：00c0.0040.1234.01-00,其中： SourceID：00c0.0040.1234 Pseudonode ID：01(表明為偽結(jié)點產(chǎn)生的) 分片號：0,Page 17,LSP 序列號,LSP Sequence Number： Sequence Number：每

8、個LSP(含LSP分片)都有一個自己的序列號 當(dāng)路由器啟動IS-IS時候，自己產(chǎn)生的LSP的序列號為1 當(dāng)發(fā)生變化需要重新生成LSP的時候，產(chǎn)生序列號增加的新的LSP傳播出去 較大的序列號意味著LSP較新,Page 18,LSP 生存時間,LSP Remaining lifetime： 每個LSP(含LSP分片)都有一個變化的生存時間相聯(lián)系，用于老化舊的LSPs 當(dāng)生存時間超時，LSP將從網(wǎng)絡(luò)中清除,Page 19,完全時序協(xié)議數(shù)據(jù)單元：CSNP,CSNP分為兩種：Level 1 CSNP和Level 2 CSNP CSNP用于在泛洪LSPDB時數(shù)據(jù)庫同步，以范圍來描述數(shù)據(jù)庫LSDB中的所有的

9、LSPs 何時發(fā)送？ 在廣播網(wǎng)絡(luò)上，由DIS定期發(fā)送(缺省10秒的周期)； 在點到點串行鏈路上，只在第一次形成鄰接時發(fā)送CSNP來同步LSDB,全時序協(xié)議數(shù)據(jù)單元,Page 20,部分協(xié)議數(shù)據(jù)單元:PSNP,PSNP分為兩種：Level 1 PSNP和Level 2 PSNP PSNP的主要功能： 在點到點(P2P)鏈路上路由器用來作為Ack應(yīng)答以確認收到某個LSP； 用來請求接收最新的LSP，當(dāng)路由器從鄰居接收到CSNP時，通過比較自己的LSPDB注意到缺少了部分數(shù)據(jù)(或自己的LSP比較舊)，路由器發(fā)送PSNP請求相應(yīng)的LSP，以保持同步。 和CSNP一樣，PSNP在頭中利用LSPid，Se

10、quence Number，Remainning lifetime, LSP checksum來描述LSP,部分時序協(xié)議數(shù)據(jù)單元,Page 21,IS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程,進行數(shù)據(jù)庫交換(flooding)的原因 所有的路由器都產(chǎn)生一個LSP(可能分片)，放在自己的數(shù)據(jù)庫中 所有的LSP都要復(fù)制并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的所有其他路由器，如果數(shù)據(jù)庫不同步的話，路由計算就可能錯誤，可能引起路由環(huán)路 可靠的flooding是IS-IS SPF路由計算算法的重要基礎(chǔ)，而這兩者是IS-IS作為鏈路狀態(tài)路由協(xié)議最重要的兩個組成部分,Page 22,IS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程,產(chǎn)生新的LSP的時機： 鄰接關(guān)系建立起來或

11、down掉 IS-IS相關(guān)接口up/down 引入的IP路由發(fā)生變化 區(qū)域間的IP路由發(fā)生變化 接口被賦了新的metric值 周期性更新 其他,Page 23,IS-IS數(shù)據(jù)庫交換過程,收到鄰居新的LSP的處理過程： 將新的LSP安裝到自己的LSPDB數(shù)據(jù)庫中標(biāo)記為flooding 發(fā)送新的LSP到所有鄰居 鄰居再擴散到其它鄰居,Page 24,廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫交換,由DIS周期性的發(fā)送CSNP 中間系統(tǒng)接收到報文，在數(shù)據(jù)庫中搜索對應(yīng)的記錄。若記錄不存在，則將其加入數(shù)據(jù)庫，并廣播新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。 否則，若數(shù)據(jù)庫中的序列號小于報文中序列號，就替換為新報文，并廣播新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。 否則，若數(shù)據(jù)庫中序列號

12、較大，就向入端接口發(fā)送一個包含本地數(shù)據(jù)庫值的新報文。 否則，若兩個序列號相等，則不做任何事情。,Page 25,廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫交換,RTA,RTB(DIS),RTC,CSNP RTA.00-00 RTB.00-00 RTB.01-00 RTC.00-00,PSNP RTA.00-00 RTB.01-00 RTB.00-00,LSP RTA.00-00 RTB.01-00 RTB.00-00,LSP RTC.00-00,Page 26,P-2-P鏈路數(shù)據(jù)庫交換,如果收到的LSP比已有的序列號更大，則將這個新的LSP存入自己的LSDB中，再通過一個PSNP報文來確認收到此LSP，最后將這個新LSP

13、再接著發(fā)到所有其他鄰居 如果收到的LSP和已有的具有相同的序列號，則直接通過一個PSNP報文確認收到此LSP。 如果收到的LSP比已有的序列號更小，則通過一個PSNP報文確認此LSP，再發(fā)送給對方我們版本的LSP，然后等待對方給我一個PSNP報文作為回答,Page 27,點到點網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫交換,RTA,RTB,PSNP RTA.00-00,LSP RTA.00-00,LSP RTA.00-00,超時重傳,PSNP RTA.00-00,重新發(fā)送應(yīng)答,發(fā)送應(yīng)答,PPP,Page 28,路由滲透： 為了解決Level-1的次優(yōu)路由問題，目前新推出了路由滲透。即在level-1-2路由器上，指定將某些l

14、evel-2的路由發(fā)布給level-1路由器。這樣在level-1路由器就有此具體路由，可以在level-1內(nèi)部進行選路。,Page 29,ATT位的功能,Area 49.0001,Backbone,RTF,RTD,RTC,RTE,Area 2,RTG,RTA,RTB,10,10,10,10,30,Area 49.0002,Attach bit位的產(chǎn)生,Page 30,第2章 IS-IS協(xié)議工作原理 第1節(jié) 鄰接關(guān)系的建立 第2節(jié) 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的泛洪 第3節(jié) 路由的計算,內(nèi)容介紹,Page 31,SPF算法,Shortest Path First最短路徑優(yōu)先算法，也叫Dijkstra(荷蘭數(shù)

15、學(xué)家)算法，在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中用來計算到網(wǎng)絡(luò)的最短路徑 以路由器為根，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲生成一棵最短路徑樹(SPT)，計算出到網(wǎng)絡(luò)中所有目的地的最短路徑 在IS-IS中，SPF算法分別獨立的在Level-1和Level-2數(shù)據(jù)庫中運行,Page 32,SPF算法舉例,A,B,E,C,D,RTA,RTB,RTC,RTE,RTD,1,6,5,1,2,1,1,2,1,1,Page 33,IS-IS路由計算,通過可靠的擴散算法各路由器將其它路由器擴散來的拓撲信息收集起來，組成一張一致的、完整的拓撲圖，依靠SPF算法來計算出自己的路由表。,A的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,B的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,D的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,C的鏈路

16、狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,E的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,鏈路狀態(tài)協(xié)議路由算法,Page 34,第1章 IS-IS協(xié)議原理 第2章 配置與組網(wǎng) 第3章 IS-IS vs. OSPF,內(nèi)容介紹,Page 35,基本配置（一）,1.使能IS-IS,Page 36,2.設(shè)置IS-IS接口參數(shù),基本配置（二）,Page 37,基本配置（三）,3.設(shè)置IS-IS其他參數(shù),Page 38,VRP IS-IS的性能及可擴展性指標(biāo),Page 39,基本組網(wǎng)配置,RTA,RTB,E6/0,E2/0,loop1,loop1,10.0.1.1/24,10.0.1.2/24,10.0.0.1/24,10.0.2.1/24,Area 86,RTA上配置： isis network-entity 86.0100.0000.1001.00 interface Ethernet0/0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 isis enable interface LoopBack1 ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 isis enable,RTB上配置： isis network-entity 86.0100.0000.1002.00 interface Ethernet1/0 ip address 10.0.1.2 255.255.25