IS-IS路由協議我們在學習的時候可以借鑒OSPF的知識，在某些方面這兩類協議是非常類似的。現在我們就詳細講述一下這方面內容。首先，我們都知道在ISO規范中,一個路由器就是一個IS(中間系統),提供IS和IS(路由器和路由器)之間通信的協議就是路由協議,即IS-IS路由協議｡IS-IS協議和OSPF協議非常類似,都是鏈路狀態路由選擇協議,其實它的出現要比OSPF的原型更早,OSPF在Internet和TCP/IP網絡IP通信的路由選擇中使用｡IS-IS既可在IP通信中使用,也可在OSI通信中使用并且可以為同一個域內兩個路由器之間傳送信息分組提供動態路由｡

所謂集成化IS-IS簡介中間系統到中間系統的域內路由信息交換協議IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System intra-domain routing information exchange protocol)最初是ISO(International Organization for Standardization,國際標準化組織)為它的無連接網絡協議CLNP(Connection-Less Network Protocol)設計的一種動態路由協議,為了提供對IP 的路由支持,IETF 在RFC1195 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路由協議是一種鏈路狀態協議,使用最短路徑優先SPF(Shortest Path First)算法,與OSPF協議有很多相似之處｡IS-IS路由協議屬于內部網關協議IGP(Interior Gateway Protocol),用于自治系統內部｡

IS-IS 路由協議相關概念

(1)IS-IS路由協議術語

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有專門的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)｡在一個路由域中一群IS 通過相同的路由協議來交換路由信息｡

Area(區域)｡路由域的劃分單元｡

LSDB(Link State DataBase,鏈路狀態數據庫)｡所有的網絡內連接狀態組成了鏈路狀態數據庫,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,鏈路狀態協議數據單元)｡在IS-IS中,每一個IS都會生成一個LSP,此LSP包含了本IS的所有鏈路狀態信息｡每個IS收集本區域內所有的LSP生成自己的LSDB｡

NPDU(Network Protocol Data Unit,網絡協議數據單元)｡是ISO中的網絡層協議報文,相當于TCP/IP中的IP報文｡DIS(Designated IS)即廣播網上的指定中間系統｡

NSAP(Network Service Access Point,網絡服務接入點)｡是ISO中網絡層的地址｡用來標識一個抽象的網絡層訪問服務點,描述ISO 模型的網絡地址結構｡

(2)IS-IS路由協議適用的鏈路類型

IS-IS可以運行在點到點鏈路(Point to Point Links),如PPP､HDLC等,也可以運行在廣播鏈路(Broadcast Links),如Ethernet､Token-Ring 等,對于NBMA(Non-Broadcast Multi-Access)網絡,如ATM,需對其配置子接口,并將子接口類型配置為P2P 或廣播網絡｡IS-IS 不能在點到多點鏈路(Point to Multi Point Links)上運行｡

IS-IS 路由協議結構

為了支持大規模的路由網絡,IS-IS 在路由域內采用兩級的分層結構｡一個大的路由域被分成一個或多個區域｡區域內的路由通過Level-1路由器管理,區域間的路由通過Level-2路由器管理｡

(1)Level-1路由器#p#

Level-1路由器負責區域內的路由,它與同一區域的Level-1路由器或Level-1-2路由器形成鄰居關系,維護一個Level-1的LSDB,該LSDB 包含本區域的路由信息,到區域外的報文轉發給最近的Level-2路由器｡

(2)Level-2路由器

Level-2路由器負責區域間的路由,可以與其他區域的Level-2路由器或Level-1-2路由器形成鄰居關系,維護一個Level-2的LSDB,該LSDB包含區域間的路由信息｡所有Level-2路由器組成路由域的骨干網,負責在不同區域間通信,路由域中的Level-2路由器必須是連續的,以保證骨干網的連續性｡

(3)Level-1-2路由器

同時屬于Level-1和Level-2的路由器稱為Level-1-2路由器,每個區域至少有一個Level-1-2路由器,以將區域連在骨干網上｡它維護兩個LSDB,Level-1的LSDB用于區域內路由,Level-2的LSDB用于區域間路由｡

IS-IS路由協議使用的報文

IS-IS報文直接封裝在數據鏈路幀中,主要分3類,即Hello報文｡LSP和SNP｡

(1)Hello報文

Hello報文用于建立和維持鄰居關系,也稱為IIH(IS-to-IS Hello PDUs),其中,
廣播局域網中的Level-1路由器使用Level-1 LAN IIH;廣播局域網中的Level-2路由器使用Level-2 LAN IIH;非廣播網絡中則使用Point-to-Point IIH｡

(2)LSP

LSP(Link State Packet,鏈路狀態報文)｡用來交換鏈路狀態信息｡LSP分為兩種,即Level-1 LSP和Level-2 LSP｡Level-2 LSP由Level-2路由器傳送,Level-1 LSP由Level-1 路由器傳送,Level-1-2路由器則可傳送以上兩種LSP｡

(3)SNP

SNP(Sequence Number Packet,時序報文)｡用于確認鄰居之間***接收的LSP,作用類似于確認(Acknowledge)報文,但更有效｡SNP 包括CSNP(Complete SNP,全時序報文)和PSNP(Partial SNP,部分時序報文),進一步又分為Level-1 CSNP､Level-2 CSNP､Level-1 PSNP和Level-2 PSNP｡

PSNP只列舉最近收到的一個或多個LSP的序號,它能夠一次對多個LSP進行確認,當發現LSDB不同步時,也用PSNP來請求鄰居發送新的LSP｡

CSNP包括LSDB中所有LSP的摘要信息,從而可以在相鄰路由器間保持LSDB同步｡在廣播網絡上,CSNP由DIS定期發送(默認的發送周期為10秒);在點到點線路上,CSNP只在***次建立鄰接關系時發送｡