IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System,中間系統到中間系統)最初是 ISO
(International Organization for Standardization,國際标準化組織)為它的 CLNP(Connection-Less
Network Protocol,無連接網絡協議)設計的一種動态路由協議。
為了提供對 IP 的路由支持,IETF(Internet Engineering Task Force,互聯網工程任務組)在 RFC
1195 中對 IS-IS 進行了擴充和修改,使它能夠同時應用在 TCP/IP 和 OSI 環境中,稱為集成化 IS-IS
(Integrated IS-IS 或 Dual IS-IS)。
IS-IS 屬于 IGP(Interior Gateway Protocol,内部網關協議),用于自治系統内部。IS-IS 是一種鍊
路狀态協議,使用 SPF(Shortest Path First,最短路徑優先)算法進行路由計算。
二、基本概念IS(Intermediate System):中間系統。相當于 TCP/IP 中的路由器,是 IS-IS 協議中生成路
由和傳播路由信息的基本單元。在下文中 IS 和路由器具有相同的含義。
ES(End System):終端系統。相當于 TCP/IP 中的主機系統。ES 不參與 IS-IS 路由協議的
處理,ISO 使用專門的 ES-IS 協議定義終端系統與中間系統間的通信。
RD(Routing Domain):路由域。在一個路由域中多個 IS 通過相同的路由協議來交換路由
信息。
Area:區域,路由域的細分單元,IS-IS 允許将整個路由域分為多個區域。
LSDB(Link State DataBase):鍊路狀态數據庫。網絡内所有鍊路的狀态組成了鍊路狀态數
據庫,在每一個IS中都至少有一個LSDB。IS使用SPF算法,利用LSDB來生成自己的路由。
LSPDU(Link State Protocol Data Unit):鍊路狀态協議數據單元,簡稱 LSP。在 IS-IS 中,
每一個 IS 都會生成 LSP,此 LSP 包含了本 IS 的所有鍊路狀态信息。
NPDU(Network Protocol Data Unit):網絡協議數據單元,是 OSI 中的網絡層協議報文,
相當于 TCP/IP 中的 IP 報文。
DIS(Designated IS):廣播網絡上選舉的指定中間系統,也可以稱為指定 IS。
NSAP(Network Service Access Point):網絡服務接入點,即 OSI 中網絡層的地址,用來
标識一個抽象的網絡服務訪問點,描述 OSI 模型的網絡地址結構。
三、IS-IS地址結構1、NSAP
NSAP由IDP(Initial Domain Part)和DSP(Domain Specific Part)組成。IDP相當于IP地址中的主網絡号,DSP相當于IP地址中的子網号和主機地址。IDP 部分是 ISO 規定的,它由 AFI (Authority and Format Identifier)與 IDI (Initial Domain Identifier)組成,AFI 表示地址分配機構和地址格式,IDI 用來标識域。
DSP 由 HO-DSP(High Order Part of DSP)、SystemID 和 SEL 三個部分組成。HO-DSP 用來分割區域,SystemID 用來區分主機,SEL 指示服務類型。IDP 和 DSP 的長度都是可變的,NSAP 總長最多是 20 個字節,最少 8 個字節。
2、區域地址
IDP 和 DSP 中的 HO-DSP 一起,既能夠标識路由域,也能夠标識路由域中的區域,被稱為區域地
址。兩個不同的路由域中不允許有相同的區域地址。
一般情況下,一台路由器隻需要配置一個區域地址,且同一區域中所有節點的區域地址都要相同。
為了支持區域的平滑合并、分割及轉換,一台路由器最多可配置 3 個區域地址。
3、System ID
System ID 用來在區域内唯一标識主機或路由器。它的長度固定為 48 比特。
在實際應用中,一般使用 Router ID 與 System ID 進行對應。假設一台路由器使用接口 Loopback0
的 IP 地址 168.10.1.1 作為 Router ID,則它在 IS-IS 使用的 System ID 可通過如下方法轉換得到:
将 IP 地址 168.10.1.1 的每一部分都擴展為 3 位,不足 3 位的在前面補 0;
将擴展後的地址 168.010.001.001 重新劃分為 3 部分,每部分由 4 位數字組成,得到的
1680.1000.1001 就是 System ID。
實際 System ID 的指定可以有不同的方法,但要保證能夠唯一标識主機或路由器。
4、SEL
SEL 有時也寫成 N-SEL(NSAP Selector),它的作用類似 IP 中的“協議标識符”,不同的傳輸協議
對應不同的 SEL。在 IP 中,SEL 均為 00。
5、路由方式
由于這種地址結構明确的定義了區域,Level-1路由器很容易識别出發往它所在的區域之外的報文,
這些報文是需要轉交給 Level-1-2 路由器的。
Level-1 路由器利用 System ID 進行區域内的路由,如果發現報文的目的地址不屬于自己所在
的區域,就将報文轉發給最近的 Level-1-2 路由器。
Level-2 路由器根據區域地址進行區域間的路由。
6、NET
NET(Network Entity Title,網絡實體名稱)指示的是 IS 本身的網絡層信息,不包括傳輸層信息,
可以看作是一類特殊的 NSAP,即 SEL 為 0 的 NSAP 地址。因此,NET 的長度與 NSAP 的相同,
為 8~20 個字節。
NET 由三部分組成:
區域 ID:它的長度可變的,為 1~13 個字節。
System ID:用來在區域内唯一标識主機或路由器,它的長度固定為 6 個字節。
SEL:為 0,它的長度固定為 1 個字節。
例如NET為:ab.cdef.1234.5678.9abc.00,則其中區域ID為ab.cdef,System ID為1234.5678.9abc,
SEL 為 00。
通常情況下,一台路由器配置一個 NET 即可,當區域需要重新劃分時,例如将多個區域合并,或
者将一個區域劃分為多個區域,這種情況下配置多個 NET 可以在重新配置時仍然能夠保證路由的
正确性。由于一台路由器最多可配置 3 個區域地址,所以最多也隻能配置 3 個 NET。在配置多個
NET 時,必須保證它們的 System ID 都相同。
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