isis-数通路由协议精讲课件.ppt

1、2修订记录课程编码课程编码适用产品适用产品产品版本产品版本课程版本课程版本ISSUEDR002004NE路由器ALL1.00开发开发/优化者优化者时间时间审核人审核人开发类型（新开发开发类型（新开发/优化）优化）张立2009-10-9周进军新开发本页不打印NE系列路由器ISIS路由协议特性4前 言 集成IS-IS是基于链路状态技术的路由协议，能够同时支持CLNP和IP网络层协议。随着多年的发展，IS-IS目前已经成为业界尤其是大型ISP最广泛应用的IGP协议之一。5培训目标 学完本课程后，您应该能：了解IS-IS协议的发展史 掌握IS-IS协议的工作原理 掌握IS-IS协议与OSPF协议的异同

2、6目 录 IS-IS路由协议概述 IS-IS路由协议工作过程 IS-IS与OSPF协议的比较7目 录 IS-IS路由协议概述路由协议概述 IS-IS路由协议工作过程 IS-IS与OSPF协议的比较8集成IS-IS协议 最初的IS-IS只用于CLNS环境下 RFC1195定义了集成IS-IS（Integrated IS-IS）集成IS-IS可以支持纯CLNP网络、IP网络或者CLNP和IP双重网络9IS-IS的应用C3接入层接入层C1核心层核心层C2汇聚层汇聚层省A省B省CIS-IS10IS-IS的报文封装 IS-IS直接运行于链路层之上 在链路层的帧头之后直接封装IS-IS数据数据链路层头部（

3、OSI Family 0 xFEFE）IS-IS固定报文头部（第一个字节0 x83）IS-IS TLVs1BTYPE1BLENGTHVALUE11IS-IS的报文封装目的MAC地址源MAC地址OSI族标记IS-IS协议标记12IS-IS协议的工作过程 邻接关系的建立 发现和维持邻接关系，这是协议运行的前提 链路状态数据库的同步 在整个路由域内洪泛链路状态信息，保证每台IS-IS路由器都具备足以描述整个拓扑的一致的链路状态数据库 路由计算 在链路状态数据库的基础上运行SPF算法计算出正确的路由，指导数据包的转发13目 录 IS-IS路由协议概述 IS-IS路由协议工作过程路由协议工作过程 IS-

4、IS与OSPF协议的比较14目 录IS-IS路由协议工作过程路由协议工作过程 2.1 IS-IS协议基本概念协议基本概念 2.2 邻接关系的建立 2.3 链路状态数据库的同步 2.4 路由计算15标识 与谁建立邻接关系、建立何种邻接关系的前提是 标识每一个IS（SYSTEM ID）标识每一个IS所属的区域（AREA ID）标识IS的类型16NSAP和NETNSAP：Network Service Access Point，相当于OSI的网络层协议CLNP的地址（类似IP地址的概念）NET：Network Entity Titles，是一个特殊的NSAP地址 n-selector部分为0，表明为

5、网络层服务 NET是OSI协议栈中网络设备本身的标识High Order DSPDSPSystem IDNSELIDIAFIIDPArea ID(113B)6B1B17NET举例49.0021.1921.6800.1001.00 AreaID SystemID N-SEL88.0001.0755.000f.e225.da08.00 AreaID SystemID N-SEL18IS类型、接口线路类型和邻接关系类型 IS的三种类型 Level-1、Level-2、Level-1-2 接口线路的三种类型 Level-1、Level-2、Level-1-2 邻接关系的三种类型 Level-1、Lev

6、el-2、Level-1-219分层路由域拓扑Area 49.0001L1L1L1L1L1L2L12Area 49.0002Area 49.0003L12L12RTARTBRTCRTD骨干骨干Backbone20分层路由域拓扑配置12.12.12.0.2RTARTBRTD.1.2.1.1.123.23.23.034.34.34.01.1.1.15.5.5.5Area 49.0001L1Area 49.0002L12L12L1RTCRTE45.45.45.0L2.2.2RTAdisplay current-configuration isis 1 is-level level-1 network

7、-entity 49.0001.0000.0000.0001.00RTBdisplay current-configuration isis 1 network-entity 49.0001.0000.0000.0002.00RTCdisplay current-configuration isis 1 is-level level-2 network-entity 49.0003.0000.0000.0003.00RTDdisplay current-configuration isis 1 network-entity 49.0002.0000.0000.0004.00RTEdisplay

8、 current-configuration isis 1 is-level level-1 network-entity 49.0002.0000.0000.0005.0021Level-1路由器的特点 Level-1路由器 只拥有本区域的链路状态信息 只能通过Level-1-2路由器访问其它区域 通过LSP中的ATT比特找到离自己最近的Level-1-2路由器 生成指向离自己最近的Level-1-2路由器的缺省路由，访问其他区域22Level-2路由器的特点 Level-2路由器 与其它Level-2或者Level-1-2路由器构成骨干 拥有整个骨干区域路由器的LSP 拥有整个路由域的路由

9、信息23Level-1-2路由器的特点 Level-1-2路由器 与其它Level-2或者Level-1-2路由器构成骨干 拥有Level-1和Level-2的链路状态数据库 会在自己生成的Level-1的LSP中设置ATT比特位 拥有整个路由域的路由信息24目 录IS-IS路由协议工作过程路由协议工作过程 2.1 IS-IS协议基本概念 2.2 邻接关系的建立邻接关系的建立 2.3 链路状态数据库的同步 2.4 路由计算25建立邻接关系的条件 如何才能建立IS-IS邻接关系 只有同一层次的相邻路由器才有可能成为邻接体 对于Level-1路由器来说要求区域号一致 同一网段检查26IS类型和邻接

10、类型的关系 下面的组合类型才能建立邻接关系（相同区域）L1L2L12L1L227IS类型和邻接类型的关系(续)下面的组合类型才能建立邻接关系（不相同区域）L2L2L228邻接关系和网络类型 邻接关系的形成过程因网络类型的不同而不同 IS-IS支持两种网络类型 点到点链路 PPP，HDLC等 建议把NBMA网络配置成点到点网络 广播链路 Ethernet，Token Ring等29HELLO报文 IS-IS通过HELLO报文建立邻接关系 IS-IS Hello Packets(IIH)Level 1 LAN IS-IS Hello Level 2 LAN IS-IS Hello Point-to

11、-Point Hello30点到点链路的邻接关系SYSTEM ID:0000.0000.0002SYSTEM ID:0000.0000.0001SYSTEM TYPE:UnknownAdjacency state:InitializingSYSTEM TYPE：ISAdjacency state:upISHSYSTEM TYPE:UnknownAdjacency state:InitializingISHIIHIIHSYSTEM TYPE：ISAdjacency state:up31广播网络的邻接关系SYSTEM ID:0000.0000.0002SYSTEM ID:0000.0000.000

12、1Adjacency state:InitializingAdjacency state:upIIH:neighbour=0000.0000.0002 IIH:neighbour=0000.0000.0001Adjacency state:InitializingAdjacency state:upIIH:neighbour=NULLIIH:neighbour=NULL32目 录IS-IS路由协议工作过程路由协议工作过程 2.1 IS-IS协议基本概念 2.2 邻接关系的建立 2.3 链路状态数据库的同步链路状态数据库的同步 2.4 路由计算33LSP、CSNP和PSNP IS-IS使用三种报

13、文来完成链路状态数据库的同步 Link State Packets(LSP)Level 1 LSP和 Level 2 LSP Complete Sequence Number Packets(CSNP)Level 1 CSNP和 Level 2 CSNP Partial Sequence Number Packets(PSNP)Level 1 PSNP和 Level 2 PSNP34LSP结构10.0.0.0RTARTBRTC.2.11.1.1.12.2.2.23.3.3.3.3RTCdisplay isis lsdb IS-IS Level-1 Link State Database Lsp

14、 ID Sequence Holdtime A_P_O Checksum 0000.0000.0001.00-00 0 x00000006 1021 0_0_0 0 x0359 0000.0000.0002.00-00 0 x00000006 1020 0_0_0 0 xbb960000.0000.0003.00-00*0 x00000006 1026 0_0_0 0 x74d30000.0000.0003.02-00 0 x00000002 1027 0_0_0 0 x6592Source ID伪节点标识伪节点标识分片号分片号35DIS和伪节点DIS：Designated IS 指定中间系统

15、功能：在广播网络中创建和更新伪节点DIS伪节点伪节点36DIS选举规则 在一个LAN中，必须有一个路由器被选举成为DIS 选举基于接口优先级 如果所有接口的优先级一样，具有最大的subnetwork point of attachment(SNPA)的路由器将当选DIS 在LAN中，SNPA 指的是MAC地址 在帧中继网络中，SNPA 是local data link connection identifier(DLCI)如果SNPA是一样的，具有最大的system ID的路由器将当选为DIS DIS的选举是抢占式的37点到点链路的LSDB同步（邻接已建立）Point-to-Point超时重传

16、LSPRTA.00-00LSPRTA.00-00重发送应答PSNPRTA.00-00PSNPRTA.00-00发送应答RTARTB38广播网络的LSDB同步LSPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00LSPRTC.00-00PSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTCRTB(DIS)RTACSNPRTA.00-00RTB.00-00RTB.01-00RTC.00-0039Level-1-2路由器的LSDBRTDdisplay isis lsdb Level-1 Link State Database LSPID Seq Num Checksum Hold

17、time Length ATT/P/OL -0000.0000.0004.00-00*0 x0000000f 0 xe8a2 1122 86 1/0/0 0000.0000.0005.00-00 0 x0000000b 0 xe065 807 86 0/0/0 Level-2 Link State Database LSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL -0000.0000.0002.00-00 0 x00000010 0 x6c98 1142 98 0/0/0 0000.0000.0003.00-00 0 x0000000e 0 x6

18、61b 369 97 0/0/0 0000.0000.0004.00-00*0 x0000000d 0 x14d7 1122 98 0/0/0 RTDdisplay ip routing-tableDestination/Mask Proto Pre Cost NextHop Interface 1.1.1.1/32 ISIS 15 30 34.34.34.1 Serial0 5.5.5.5/32 ISIS 15 10 45.45.45.2 Serial3 40路由渗透10201030RTBRTCRTDRTARTAdisplay current-configuration interface

19、Serial1 isis enable 1 isis cost 20RTCdisplay current-configuration interface Serial0 isis enable 1RTBdisplay current-configuration interface Serial3 isis enable 1 isis cost 304.4.4.4/32L12L12L2L1Area 49.0001Area 49.000241路由渗透(续)RTAdisplay ip routing-tableDestination/Mask Proto Pre Cost NextHop Inter

20、face 0.0.0.0/0 ISIS 15 10 12.12.12.2 Serial010201030RTBRTCRTDRTA4.4.4.4/32L12L12L2L1Area 49.0001Area 49.000242路由渗透配置RTAdisplay ip routing-tableDestination/Mask Proto Pre Cost NextHop Interface 0.0.0.0/0 ISIS 15 10 12.12.12.2 Serial0 4.4.4.4/32 ISIS 15 30 13.13.13.2 Serial1RTCisisRTC-isis-1import-rou

21、te isis level-2 into level-1RTBisisRTB-isis-1import-route isis level-2 into level-110201030RTBRTCRTDRTA4.4.4.4/32L12L12L2L1Area 49.0001Area 49.000243目 录IS-IS路由协议工作过程路由协议工作过程 2.1 IS-IS协议基本概念 2.2 邻接关系的建立 2.3 链路状态数据库的同步 2.4 路由计算路由计算44SPF的概念 也叫做Dijkstra算法（Shortest Path First）目的在于计算到达网络拓扑中其它路由器的最短路径 通过计算

22、得到的最短路径树SPT(Shortest Path Tree)，可以建立路由表(路由信息表 Routing Information Base)45SPF算法举例533475666422S0S1 S2S3RTFRTDRTBRTCRTEROOT ARTA463SPF算法举例536622S0S1S2S3RTFRTDRTBRTCRTEROOT ARTA47SPF算法举例l假如以B为根536622S0S1RTFRTCRTEROOT BRTA4RTBRTD48目 录 IS-IS路由协议概述 IS-IS路由协议工作过程 IS-IS与与OSPF协议的比较协议的比较49基本特点比较 相同点：都是应用广泛的IGP

23、，都是链路状态协议 都支持IP环境 都采用分层设计和分区域设计 不同点：IS-IS支持CLNP环境 IS-IS只支持点到点和广播子网 OSPF支持点到点、广播、点到多点、NBMA网络 OSPF支持虚链接 报文封装方式不同 isis是在数据链路层，ospf是在ip后面 OSPF基于接口划分区域；IS-IS基于路由器划分区域50邻接关系比较相同点：都通过Hello协议发现邻居，形成邻接关系 在多点访问网络上选举DR不同点：建立邻接关系的条件不同 点到点链路上OSPF的邻接关系形成比IS-IS要可靠 IS-IS的邻接关系分成Level-1和Level-2邻接关系 OSPF中普通路由器不同DR形成邻接

24、关系；IS-IS中都形成邻接关系 DR和DIS选举过程不同51链路状态数据库同步过程比较 相同点：都遵循基本的链路状态数据库同步方法 不同点：OSPF的LSA种类很多；IS-IS的LSP只有路由器LSP和伪节点LSP 同步过程是不同的；OSPF的LSP的生存期从零增加；IS-IS从最大值逐渐减小52路由计算过程比较 相同点：都使用SPF算法计算路由 不同点：OSPF将前缀作为SPT的节点；IS-IS将前缀作为叶子 IS-IS的开销类型比OSPF复杂53性能比较 相同点：无环路，收敛快，都支持大规模网络应用 不同点：OSPF提倡划分区域；IS-IS一般使用单区域 IS-IS采用TLV结构，扩展性更好54问 题 IS-IS协议在进行链路状态数据库同步的时候使用哪几种报文？各有什么作用？请描述IS-IS协议的工作过程。55总 结 IS-IS协议的发展史 IS-IS协议的特点 IS-IS协议的基本概念 IS-IS协议的工作原理 IS-IS协议与OSPF协议的异同