IS-IS（Intermediate System-to-Intermediate System，中間系統到中間系統）動态路由協定和ospf路由協定一樣，兩者都是基于鍊路狀态，使用SPF算法計算路由的内部網關協定（IGP）；IS-IS最初是國際化标準組織ISO為它的無連接配接網絡協定CLNP（Connection Less Network Protocol）設計的一種動态路由協定；由于IP協定的廣泛使用，為了提供對IP協定的路由支援，IETF在RFC1195中對IS-IS進行了擴充和修改，使得IS-IS協定同時能夠應用在TCP/IP和OSI的環境中，修訂後的IS-IS協定被稱為內建化的IS-IS（Integrated IS-IS或Dual IS-IS）；由于IS-IS的簡便性和極強的擴充性，目前在大型的ISP的網絡中被廣泛應用；
前文我們了解了OSPF的特殊區域相關話題，回顧請參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/15236330.html；今天我們來聊一聊另一動态路由協定IS-IS相關話題；
IS-IS簡介
IS-IS（Intermediate System-to-Intermediate System，中間系統到中間系統）動态路由協定和ospf路由協定一樣，兩者都是基于鍊路狀态，使用SPF算法計算路由的内部網關協定（IGP）；IS-IS最初是國際化标準組織ISO為它的無連接配接網絡協定CLNP（Connection Less Network Protocol）設計的一種動态路由協定；由于IP協定的廣泛使用，為了提供對IP協定的路由支援，IETF在RFC1195中對IS-IS進行了擴充和修改，使得IS-IS協定同時能夠應用在TCP/IP和OSI的環境中，修訂後的IS-IS協定被稱為內建化的IS-IS（Integrated IS-IS或Dual IS-IS）；由于IS-IS的簡便性和極強的擴充性，目前在大型的ISP的網絡中被廣泛應用；
提示：IS-IS工作在資料鍊路層，在OSI七層模型中，它的上層協定是網絡層CLNP，早期IS-IS隻支援OSI七層模型環境；後來因為TCP/IP五層模型被廣泛使用，為了能夠提供對TCP/IP五層網絡模型的支援，後面IS-IS協定經過修訂和改良，擴充了對TCP/IP五層網絡模型環境的支援，是以我們現在用到的IS-IS協定都是內建後的IS-IS協定；它既能支援OSI七層模型的CLNP網絡，同時也支援TCP/IP的五層IP網絡；相對于OSPF來說，OSPF支援ip網絡，不支援CLNP網絡；OSPF工作在IP層，而IS-IS協定工作在資料鍊路層；
IS-IS場景應用
提示：園區網特點，主要是應用型網絡，主要面向企業網使用者；路由器的數量偏少，動态路由的LSDB庫容量相對較少，三層路由域相對偏少；有出口路由的概念，對内部外部路由劃分比較敏感；地域性跨度不大，帶寬充足，鍊路狀态協定開銷對寬帶占用比偏少；路由政策和政策路由應用頻繁多變，需要精心細化的路由操作；OSPF的多路由類型（内部/外部），多區域類型（骨幹/非骨幹/特殊），開銷規則優良（根據帶寬設定），網絡類型多樣（P2P/MA/P2MP/NBMA）的特點在園區網得到了極大的發揮，是以目前ospf普遍用于園區網；對于骨幹網來說，它的特點主要是服務性網絡，有ISP（網際網路服務提供商）組建，并為終端使用者提供互聯服務；路由排程占絕對統治地位，路由器數量龐大；架構層面扁平化，要求IGP作為基礎路由為上層BGP協定服務；LSDB規模宏大，對鍊路收斂極度敏感，線路費用昂貴；追求簡單高效，擴充性高，滿足公衆客戶業務需求；IS-IS的快速算法（RPC得到加強），簡便封包機構（TLV），快速鄰居關系建立，大容量路由傳遞（基于二層開銷低）等一些特點在骨幹網有着天然的優勢，是以IS-IS在骨幹網得到廣泛應用；
IS-IS拓撲結構
提示：對于IS-IS來說，它不像OSPF中以接口來劃分區域，一個路由器可以同時屬于多個區域（ABR）；在IS-IS中區域的邊界是根據路由器的類型來劃分的，這也意味着IS-IS中一個路由器隻能屬于某一個區域，不能同時屬于多個區域；IS-IS為了适應中大型網絡，它的拓撲結構使用了階層化結構；采用了骨幹區域和非骨幹區域兩級的分層結構；一般來說，将Level-1路由器部署在非骨幹區域，Level-2路由器和Level-1-2路由器部署在骨幹區域；每一個非骨幹區域都通過Level-1-2路由器與骨幹區域相連；
IS-IS與OSPF區域對比
提示：對于is-is來說，區域劃分是以路由器的類型來劃分，而ospf的區域劃分是以接口來劃分；is-is骨幹區域是有L2和L1/2路由器共同組成，而OSPF骨幹區域是area 0為骨幹區域；對于路由算法，is-is計算路由使用SPF算法，而ospf在同一個區域内使用SPF算法，區域間路由不是SPF算法，而是根據三類LSA傳遞（直接傳遞打包好的路由資訊，不需要再次使用SPF算法計算）；
IS-IS路由器分類
提示：is-is路由器分三種類型，分别是Level-1路由器（簡寫L1）；該類型路由器隻能建立L1類型路由器的LSDB；L2類型路由器隻能建立L2類型路由器的LSDB；L1-2類型路由器是預設的類型，它能同時建立L1類型路由器的LSDB也能建立L2類型路由的LSDB；
IS-IS鄰居關系
提示：對于L1類型路由器來說，它隻能在同區域内和L1或者L1-2類型路由器建立鄰居；所謂相同區域是指區域ID相同；對于L2類型路由器來說，它沒有區域的限制，它可和同區域或不同區域的L2或L1-2建立鄰居；對于L1-2路由器來說，它可以和相同區域或不同區域的L1或L2或L1/2類型路由建立鄰居；這裡需要注意一點的是，L1類型路由器不能與L2建立鄰接關系，不管是否在同一區域；對于不同區域的L1類型路由也是不能建立鄰接關系；
總結：L1類型路由器建立鄰居的條件是區域ID必須相同，其次不能與L2建立鄰居，不管區域ID是否相同；對于L2來說，它沒有區域id是否相同的限制，但它隻能與L2或L1-2類型路由器建立鄰居，不能與L1建立鄰居，不管區域是否相同；對于L1-2，沒有區域id是否相同的限制，同時也沒有路由器類型限制，它可以和L1、L2、L1-2這三種類型路由器在不同區域或相同區域建立鄰居；
IS-IS網絡類型
提示：IS-IS的網絡類型隻有兩種，分别是廣播網絡（LAN）和點到點網絡（P2P）；PPP和HDLC上，接口預設網絡類型就是點到點（P2P）；以太網和token-ring（令牌環網）上，接口預設網絡類型為廣播網絡（LAN）；
點到點網絡中的鄰接關系
提示：對于L1鄰接關系，它隻能在相同區域内建立；對于不同區域來說，L1的鄰居是不能建立；在相同區域内，L1和L1或L1-2建立L1的鄰接關系；L1-2和L1-2即建立L1的鄰接關系同時也建立L2的鄰接關系；對于不同區域來說L1-2和L1-2隻能建立L2的鄰接關系，不能建立L1的鄰接關系；L2和L2建立L2的鄰接關系；
廣播網絡上的鄰接關系
提示：對于廣播網絡IS-IS和ospf一樣，都要選擇DR；在IS-IS裡不叫DR而叫DIS；作用就是建立和更僞節點，以簡化拓撲減少資源消耗；同一級别的路由器之間都會形成鄰接關系；上圖中L1和L1-2、L1 DIS建立L1的鄰接關系；L1-2和L2 、L2 DIS建立L2鄰接關系；
DIS和DR對比
提示：僞節點是在廣播網絡中自動生成的虛拟節點，它和其他路由之間通過虛拟鍊路連接配接，形成鄰接關系；主要作用是發送CSNP，同步LSDB資料庫；CSNP我們可以了解為OSPF中的DD包，用來對比資料庫摘要；在ospf裡DR的主要作用是減少LSA泛洪；其次對于鄰接關系來講，IS-IS中的DIS是與所有路由器建立鄰接關系，而OSPF中DRother之間建立2way關系；在IS-IS裡DIS沒有備份，在OSPF裡有BDR；同時OSPF裡的DR不具有搶占性，一旦標明隻有重新開機程序才能觸發DR重新選舉；而IS-IS裡DIS是具有搶占性的；從層次性來講ospf裡沒有層次性，在IS-IS裡有L1的DIS和L2的DIS，不同類型路由之間建立不同類型的鄰接關系，生成不同類型的DIS；
IS-IS位址結構
提示：NSAP（Network Service Access Point）網絡服務接入點；它是OSI中網絡層的位址，提供網絡層和上層應用的接口，相當于ip位址和協定号；主要由DIP和DSP組成；IDP（Initial Domain Part）相當于ip位址中的主網絡号；DSP（Domain Specific Part）相當于IP位址中的子網号和主機位址；AFI（authority and Format Identifier）辨別位址配置設定機構和位址格式；IDI（Initial Domain Identifier）辨別域；HODSP（High Order DSP）分割區域；AFI+IDI+HODSP這三個字段共同組成了區域位址；system ID區分主機，相當于OSPF裡的router id；SEL是用來辨別服務類型；SEL為00表示是NET服務類型，在IP網絡中，SEL的值均為00；即IP網絡中NSAP服務類型為NET；
TCP/IP協定棧和OSI系統位址結構對比
提示：OSI系統的CLNP協定就類似TCP/IP協定棧裡的IP協定；NSAP位址就類似IP協定中的IP位址；對于OSI系統中的IS-IS協定來說，它的NET辨別符，就類似IP協定中的OSPF區域ID和router ID；NET是一類特殊的NSAP位址（SEL=00），在路由器上配置IS-IS時，隻需要考慮NET即可；
NET位址結構
提示：NET位址由三部分組成，第一部分是區域id，由16進制字元組成，最小1位元組，最大13位元組；區域位址主要作用既能辨別路由域，同時也能表示路由域中的區域，相當于OSPF中的區域編号；兩個不同的路由域中不允許有相同的區域位址，即多個區域不允許有相同的區域編号；一般情況下，一台路由器隻需要配置一個區域位址，且同一區域中所有節點的區域位址都要相同；為了能夠支援區域的平滑合并、分割及轉換，一台路由器最多可配置3個區域位址；第二部分是system ID，占6位元組，由12位16進制字元組成，每4位一組，分三組，system ID主要用來在區域内唯一辨別主機或路由器，類似OSPF中的router ID；最後是SEL，占1位元組，由2位16進制字元組成；在IP網絡環境中，該值為固定00；NET是特殊的NSAP位址，即SEL=00的NSAP位址，最多20個位元組，最少為8位元組，一台路由器最多可配置三個NET位址，配置多個NET位址時，需要保證他們的system ID相同；
NET生成方法
提示：為了便于管理，一般根據router ID來生成對應的system id；這隻是一種生成NET位址的方式，不是強制必須這樣，我們也可以手動根據網絡環境規劃，自定義NET位址；
NET位址規劃注意事項
提示：同一區域的區域id必須相同；system id必須唯一；
實驗：如下拓撲，配置IS-IS，實作R1的lo1接口和R2的lo接口互通
R1配置接口ip位址
sys
sys R1
int g0/0/0
ip add 12.0.0.1 24
int lo 1
ip add 1.1.1.1 32 View Code
R2配置接口ip位址
sys
sys R2
int g0/0/0
ip add 12.0.0.2 24
int lo 1
ip add 2.2.2.2 32 R1上配置ISIS路由器類型為L1
提示：isis指令後面的數字77表示程序号；
R2上配置ISIS路由器類型為L1
提示：預設路由器類型為L1-2；
在R1上配置NET位址
在R2上配置NET位址
在R1的g0/0/0和lo1接口啟用isis程序
在R2的g0/0/0和lo1接口啟用isis程序
提示：在接口上啟用isis的操作我們可以了解為ospf中的把對應網絡宣告出去；
抓包檢視isis hello 包結構
提示：從上面的抓包情況可以看到isis封裝在資料鍊路層之上，它的二層協定不是Ethernet II 協定，而是802.3 Ethernet，和STP二層協定一樣；對于ISIS的資料包來講，它和OSPF一樣也分為通用標頭和專用標頭；通用標頭主要用來描述資料包類型，isis協定，資料包長度等資訊；專用標頭用來描述對應類型的包相關資訊；
驗證：在R1上檢視isis鄰居
提示：可以看到在R1上isis和system id為0000.0000.0002建立起類型為L1的鄰居；
驗證：檢視R1的路由表，看看是否學習到R2的lo1接口路由？
提示：可以看到對應R1通過isis學習到R2的lo1接口的路由；
驗證：用R1 的lo1接口ping R2的lo接口位址，看看是否能夠正常通信？
提示：可以看到R1的lo1接口能夠正常和R2的lo1接口通信；
作者：Linux-1874
出處：https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/
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