IS-IS路由協議簡介
IS-IS是國際標準化組織ISO為它的無連接網絡協議CLNP設計的一種動態路由協議。
隨著TCP/IP協議的流行，為了提供對IP路由的支持，IETF（Internet Engineering Task Force ）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IS-IS（Integrated IS-IS或Dual IS-IS）。
在IS-IS中，路由器被描述為是一箇中間系統(Intermediate System，IS)，主機被描述為端系統(End System,ES)。因此提供主機和路由器之間的通信的協議即為ES-IS；而路由器之間的通信即為IS-IS。
和IP中使用Proxy ARP或IRDP，或在主機上配置默認網關不同的是，CLNP會在ES和IS之間形成ES-IS的鄰接關係。
隨著IPv6網絡的建設，同樣需要動態路由協議為IPv6報文的轉發提供準確有效的路由信息。IS-IS路由協議結合自身具有良好的擴展性的特點，實現了對IPv6網絡層協議的支持，可以發現、生成和轉發IPv6路由。
基本原理簡介
IS-IS是一種鏈路狀態路由協議，每一臺路由器都會生成一個LSP，它包含了該路由器所有使能IS-IS協議接口的鏈路狀態信息。
通過跟相鄰設備建立IS-IS鄰接關係，互相更新本地設備的LSDB，可以使得LSDB與整個IS-IS網絡的其他設備的LSDB實現同步。然後根據LSDB運用SPF算法計算出IS-IS路由。如果此IS-IS路由是到目的地址的最優路由，則此路由會下發的IP路由表中，並指導報文的轉發。
IS-IS路由器的分類
1、Level-1路由器
Level-1路由器負責區域內的路由，它只與屬於同一區域的Level-1和Level-1-2路由器形成鄰居關係，屬於不同區域的Level-1路由器不能形成鄰居關係。
Level-1路由器只負責維護Level-1的鏈路狀態數據庫LSDB（Link State Database），該LSDB包含本區域的路由信息，到本區域外的報文轉發給最近的Level-1-2路由器。
2、Level-2路由器
Level-2路由器負責區域間的路由，它可以與同一或者不同區域的Level-2路由器或者其它區域的Level-1-2路由器形成鄰居關係。Level-2路由器維護一個Level-2的LSDB，該LSDB包含區域間的路由信息。
所有Level-2級別（即形成Level-2鄰居關係）的路由器組成路由域的骨幹網，負責在不同區域間通信。路由域中Level-2級別的路由器必須是物理連續的，以保證骨幹網的連續性。只有Level-2級別的路由器才能直接與區域外的路由器交換數據報文或路由信息。
3、Level-1-2路由器
同時屬於Level-1和Level-2的路由器稱為Level-1-2路由器，它可以與同一區域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1鄰居關係，也可以與其他區域的Level-2和Level-1-2路由器形成Level-2的鄰居關係。Level-1路由器必須通過Level-1-2路由器才能連接至其他區域。
Level-1-2路由器維護兩個LSDB，Level-1的LSDB用於區域內路由，Level-2的LSDB用於區域間路由。
IS-IS的網絡類型
IS-IS只支持兩種類型的網絡，根據物理鏈路不同可分為：廣播鏈路：如Ethernet、Token-Ring等；點到點鏈路：如PPP、HDLC等。
對於NBMA（Non-Broadcast Multi-Access）網絡，需對其配置子接口，並注意子接口類型應配置為P2P。IS-IS不能在點到多點鏈路P2MP（Point to MultiPoint）上運行。
IS-IS的網絡地址
在IS-IS中，可以通過Network Entity Tiyle(NET)來同時定義區域ID和系統ID。即使集成IS-IS只使用在TCP/IP的環境中，由於它是以CLNP為基礎的，所以仍然要配置OSI CLNP地址。
IS-IS報文類型
IS-IS報文有以下幾種類型：HELLO PDU（Protocol Data Unit）、LSP和SNP。
1、Hello PDU
Hello報文用於建立和維持鄰居關係，也稱為IIH（IS-to-IS Hello PDUs）。其中，廣播網中的Level-1 IS-IS使用Level-1 LAN IIH；廣播網中的Level-2 IS-IS使用Level-2 LAN IIH；非廣播網絡中則使用P2P IIH。它們的報文格式有所不同。
P2P IIH中相對於LAN IIH來說，多了一個表示本地鏈路ID的Local Circuit ID字段，缺少了表示廣播網中DIS的優先級的Priority字段以及表示DIS和偽節點System ID的LAN ID字段。
2、LSP
鏈路狀態報文LSP（Link State PDUs）用於交換鏈路狀態信息。LSP分為兩種：Level-1 LSP和Level-2 LSP。Level-1 LSP由Level-1 IS-IS傳送，Level-2 LSP由Level-2 IS-IS傳送，Level-1-2 IS-IS則可傳送以上兩種LSP。
LSP報文中主要字段的解釋如下：
ATT字段：當Level-1-2 IS-IS在Level-1區域內傳送Level-1 LSP時，如果Level-1 LSP中設置了ATT位，則表示該區域中的Level-1 IS-IS可以通過此Level-1-2 IS-IS通往外部區域。
OL（LSDB Overload）字段：過載標誌位。
設置了過載標誌位的LSP雖然還會在網絡中擴散，但是在計算通過過載路由器的路由時不會被採用。即對路由器設置過載位後，其它路由器在進行SPF計算時不會使用這臺路由器做轉發，只計算該節點上的直連路由。更多內容請參見後面介紹的-IS-IS過載位。
IS Type字段：用來指明生成此LSP的IS-IS類型是Level-1還是Level-2 IS-IS（01表示Level-1，11表示Level-2）。
3、SNP
序列號報文SNP（Sequence Number PDUs）通過描述全部或部分數據庫中的LSP來同步各LSDB（Link-State DataBase），從而維護LSDB的完整與同步。
SNP包括全序列號報文CSNP（Complete SNP）和部分序列號報文PSNP（Partial SNP），進一步又可分為Level-1 CSNP、Level-2 CSNP、Level-1 PSNP和Level-2 PSNP。
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的同步。在廣播網絡上，CSNP由DIS定期發送（缺省的發送週期為10秒）；在點到點鏈路上，CSNP只在第一次建立鄰接關係時發送。
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。
ISIS的基礎配置步驟
1、定義區域和地址
在ISIS中，所有區域間數據流都必須穿越L2主幹區域。因此，必須規劃CLNS地址，以實現兩級的層次結構。必須確定哪些路由器將作為主幹（L2）路由器，哪些路由器將作為（L1/L2） ABR，哪些路由器作為內部區域（L1）路由器。
如果有些路由器必須同時進行L1和L2路由選擇，還應確定接口參與哪種路由選擇。
路由器的CLNS地址被稱為NET，它由3個主要部分組成：
- 區域地址（前綴）：標識路由器所在的區域
- 系統ID：唯一地標識設備。在Cisco設備上為定長6字節。在每個區域中系統ID必須要保證唯一性。
- NSEL：作為NET，這個字段必須為0
2、啟用集成ISIS
router(config)#router isis [area-tag]
#在全局下啟用ISIS。還可以使用可選的名稱來標識多個ISIS進程（就像在同一臺路由器上可以存在多個OSPF進程一樣）。進程名稱只對本地有意義；如果省略，則Cisco IOS軟件將假定它為0。
如果要使用多個ISIS進程，則進行網絡規劃時應配置哪些接口分別參與哪些ISIS進程。
router(config)#clns routing
#默認情況下，IP路由選擇被啟用，而CLNS路由選擇是被禁用的。要啟用CLNS路由選擇，除了在全局模式下使用這個命令以外，還必須在每個接口上啟用CLNS路由選擇。在TCP/IP環境中可以不必要開啟這個功能。
3、配置路由器的NET
router(config-router)#net 49.0000.0000.0000.0001.00
#配置NET以標識路由器。即使只將ISIS用於IP路由選擇（沒有啟用CLNS路由選擇），也必須配置NET。因為集成ISIS依賴於CLNS路由選擇的支持。
4、在適當的接口上啟用集成ISIS。包括那些連接到末節IP網絡的接口，比如環回接口（儘管他們沒有CLNS鄰居）
router(config-if)#ip router isis [area-tag]
#在需要使用ISIS來分發其路由選擇信息的接口上進行配置。如果有多個ISIS進程，還必須使用area-tag字段指明此接口屬於哪個ISIS進程。
router(config-if)#clns router isis [area-tag]
#在接口上啟用ISIS路由選擇進程，以支持CLNS路由選擇。
優化ISIS配置
1、修改ISIS路由器的級別
router(config-router)#is-type {level-1/level-1-2/level-2-only}
#默認的ISIS配置將路由器設置為L1/L2路由器。這種配置的缺點就是路由器需要同時發送L1和L2 Hello，並需要同時維護L1和L2 LSDB。
2、修改ISIS接口級別
router(config-if)#isis circuit-type {level-1/level-1-2/level-2-only}
#儘管路由器可以配置成L1/L2路由器，但是可能並不需要在其所有接口上建立兩種類型的鄰接關係。為了讓ISIS在這些情況下效率更高，需要將接口配置成只發送必要類型的Hello報文。
3、修改ISIS度量值
router(config-if)#isis metric metric_number {level-1/level-2}
#ISIS規範定義了4種度量值。默認度量值為成本，所有路由器都支持它；延遲、花費和差錯是可選的度量值。延遲度量值指的是傳輸延遲，花費是鏈路的經濟成本，差錯度量值指的是鏈路出現錯誤的可能性。對於同一個接口，可以為L1和L2指定不同的度量值。metric取值範圍為1~63。
4、配置ISIS的IP路由彙總
router(config-router)#summary-address prefix mask [level-1/level-1-2/level-2] [tag tag-number] [metric metric_value]
#路由器將IP路由彙總為L1、L2或L1/L2，默認為L2（level-2）。可選的tag-number用於標記彙總的路由，可選的metric_value用於指定彙總路由的度量值。雖然這個命令適用於所有的ISIS路由器，但它只能彙總來至外部ISIS的L1路由（重分發到ISIS L1中的路由）。
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