ISIS基本原理

2021-08-17 08:07:04 字數 3527 閱讀 4199

內部閘道器協議,基於spf演算法的鏈路狀態路由協議

在ospf中域內天然無環路,域間從設計原則來說是確保無環的,另外ospf的開銷計算是採用頻寬的方式計算開銷,非常合理,並且從理論上ospf是可以無限擴大規模的,因為它採用區域化的設計。

那麼,在isis中,採用相同的演算法,也是無環的,也是一種理論上也是可以無限擴大規模的,因為它也採用區域化的設計。由於自身的特點,更適合於isp網路。

在isis中基於路由器劃分區域

ospf中骨幹區域和非骨幹區域的劃分依託於區域編號

而isis中是依託於l2級別的路由器所覆蓋的範圍

l1:類似於ospf非骨幹區域路由器,效能一般,只維護區域內部的鏈路狀態資料庫,只能和本區域的l1裝置或者l1/2裝置建立l1的鄰居關係,維護區域內的l1的lsdb。 

l2:為了實現區域和區域之間的通訊,和l1最大的不同在l2可以與本區域內以及其他區域的l2或者l1/2路由器建立l2的鄰居關係,維護l2的lsdb。

l1/2:l1/2路由器能夠和區域內的l1路由器建立鄰居關係,建立l1的lsdb,同時能夠和同一區域以及不同區域的l2路由器,建立l2的鄰居關係,維護l2的lsdb。

is-is 中可以有多個骨幹區域,且骨幹區域id 不固定,即任意,但它與ospf 一樣要求所有的非骨幹區域(通過l1/2 路由器)必須直接與骨幹相連,普通區域之間不能直接連線。is-is 中的骨幹區域全由l2 路由器構成,在骨幹區域內部必須與其他l2 路由器直連,在與普通區域之間,必須與l1/2 路由器相連,不能與l1 路由器相連。在isis中,l2的鄰居關係構成了骨幹區域,所以,骨幹區域也稱為l2區域。

圖13-2 所示為乙個執行is-is 協議的典型網路結構。在這種拓撲結構中,area 1 是骨幹區域(可以是其他區域號),該區域中的所有路由器均是l2 路由器。另外4 個區域為非骨幹區域,它們都通過l1/2 路由器與l2 路由器相連。

isis不存在虛連線,因為isis主要用於運營商網路,前期規劃非常合理,所以不具備虛連線這項技術。

因為isis常見於isis網路,而由於運營商的特徵是業務型別比較單一,網路結構比較平坦。

運營商網路存在的主要目的就是傳輸,因此網路結構不像企業網路那麼複雜,因此isis不像ospf有多種型別的網路,isis只有兩種網路: 

1、在二層協議為ppp協議或者hdlc協議的時候,看做

點對點網路。

2、當二層協議為ethernet(以太網路)時看做

廣播型網路。

l1的dis和l2的dis是分開選舉的,在l1和l2網路中,都得選舉dis。isis中,dis支援強佔。ospf中dr的作用是減少鄰接關係數量,避免重複的lsa,而isis中所有裝置都是鄰接關係,dis只能起到乙個作用:確保網路內的裝置lsdb都是同步的。    

isis擴充套件性好是因為:

1、isis工作在資料鏈路層,

osi整體體系是由下向上支援,所以isis向上支援可以支援多種型別的網路協議,支援clns環境也支援ip環境,

所 以擴充套件性比ospf更

好,甚至完全有能力支援ipv6環境或者未來的其他型別的網路層協議。

2、報文結構是多個tlv(type,length,value)拼湊在一塊,格式並不固定。比如需要認證的時候,加乙個tlv,不需要的時候刪去tlv。目前在isis中有200多種tlv。

isis和ospf都有個通病,ospf報文封裝在ip之上,所以報文不具備可靠性,

而在isis中直接封裝於資料鏈路層,也不具備可靠性,所以lsdb同步時可能並不完整,

dis的作用是能夠確保網路內裝置的lsdb的完整性。

非骨幹區域的l1路由器把自己的lsdb同步到l1/2,l1/2內的l1的lsdb自動引入到l2的lsdb,所以骨幹區域的l2路由器將會掌握著isis當中所有區域的路由,也就意味著骨幹區域的所以裝置都具有到達任何區域的能力。而l1/2會向非骨幹區域下發預設路由(下發特殊的lsp,這個lsp中有乙個引數取值為1,當非骨幹區域收到這個lsp將會自動生成一條預設路由),所以非骨幹區域裝置將要向骨幹區域或者其他非骨幹區域發起訪問時直接將路由傳送個離他最近的l1/2路由器就可以了。

ospf在開發時本身就是為了適應ip網路設計的,所以報文封裝於ip之上。

rip封裝於udp之上

osi整體體系是由下向上支援,ospf在三層,isis在二層,所以isis向上支援可以支援多種型別的網路協議

bgp封裝於tcp之上,因為bgp一般用於大型網路,比較龐大,路由數目太多,設計成封裝在tcp之上可以確保路由傳遞的可靠性

1—13個位元組,區域id可調整)作為區域id,6個位元組(48個位元,才用十進位制的方式表示)作為system  id(router-id),還有乙個位元組作為標識(

固定為00,代表的ip環境),可以看做as和router-id的結合體。

在isis中,裝置允許同時配置多個net位址。

isis的報文型別:

hello pdu(iih):用於發現,建立和維持鄰居關係(

廣播型網路中要分l1 lan iih和l2 lan iih兩種hello,原因在於l1和l2要分別進行dis的選舉,l1和l2路由器他們所攜帶的引數不可能同時攜帶兩個dis優先順序,雙方裝置傳送hello的時候,hello報文中無法同時攜帶兩個dis優先順序,所以有兩種型別的hello,分別進行建立l1的鄰居關係和l2的鄰居關係。另外點到點網路只有p2p iih一種hello,在廣播型網路中,路由器所傳送的hello報文中會很明顯的指明自己的裝置是什麼裝置,在它的報文頭部中也指明了它當前pdu的型別,也就意味著雙方裝置可以通過hello報文裡的型別判斷雙方裝置是什麼裝置)

lsp pdu: 用於交換鏈路狀態資訊,類似於ospf的lsu,

snp pdu:用於維護lsdb的完整和同步,且為摘要資訊。

isis的報文向外傳送的時候必須填充至和介面mtu值一致,原因在於這鞋填充字段可以用於將來補充tlv。

isis中裝置可以存在於三個區域

isis中hello間隔每10秒一次

鄰居死亡時間30秒

isis中鄰居即為鄰接

在廣播型網路中isis一共2個狀態:initialized和up

p2p網路中只有一種狀態,一台裝置只要收到hello報文並且認可裡面的引數,則進入up狀態,建議在點到點網路強行調整為三次握手才能建立鄰居關係。

lsp的互動過程:

廣播型網路:

r3為新加入網路的裝置,建立鄰居關係後,r2作為dis每隔10秒傳送一次csnp(類似ospf的dd報文),進而r3發現有自己沒有的屬於r1,r2的部分報文,進而傳送psnp(類似ospf的lsr),然後dis將傳送lsp(類似ospf的lsu)將r3沒有的部分傳送給r3。

如果中途丟失報文也沒關係,因為每隔十秒dis就會再次傳送csnp。

點到點網路:

路由器r1在鄰居關係建立好之後立即將自己的鏈路狀態資料庫通過csnp進行完整的描述,r2收到後會根據這個csnp的內容判斷哪些是自己沒有的,然後根據自己沒有的內容構建psnp,r1收到psnp之後會根據psnp將對應的lsp報文傳送給r2,然後r2收到r1傳送的lsp之後,會再次傳送psnp報文(起到確認的作用,只有在收到lsp之後才觸發),  若r1傳送的lsp丟包,則r1過五秒再傳送乙個lsp到r2,所以不怕丟失。但是

同步完成之後和ospf一樣,基於本地lsdb的基礎上,執行spf演算法,計算最短路徑數。

IS IS協議基本原理

引言 和ospf協議一樣,is is協議也是一種基於鏈路狀態的最短路徑優先演算法進行路由計算的內部閘道器協議,是iso為它的無連線網路協議clnp設計的一種動態路由協議。但是我們現在不使用clnp,為了提供對ip的路由支援,ietf對is is進行的修改,使其可以執行在tcp ip的osi環境中,成...

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