1.ISIS的基本概念
1.1發展歷史
ISIS是Intermediate System to Intermediate System的簡稱，也是一種基於SPF算法的鏈路狀態協議，是一種內部網關協議。
OSI協議族提供兩種數據通信服務模型：
（1）CONS（Connection Network Server）面向連接網絡服務；
（2）CLNS（Connetionless Network Server）無連接網絡服務。
CLNS由以下三個協議構成：
（1）CLNP，類似TCP/IP的IP協議。IP協議為TCP/IP提供傳輸層服務，CLNP為OSI提供傳輸層服務；
（2）IS-IS，中間系統間的路由協議，類似IP中的OSPF；
（3）ES-IS，主機系統與中間系統的協議，類似IP中的ARP、ICMP等。
ISIS是ISO為它的無連接網絡協議CLNP（ConnectionLess Network Protocol）設計的一種動態路由協議。
CLNP類似IP協議，CLNP定義為獨立於數據鏈路層；
IP是TCP/IP協議唯一的網絡層協議，包括由協議和用戶數據都封裝在IP包內；
CLNP、ES-IS、IS-IS協議都是網絡層協議，分別被封裝在數據鏈路層的幀內。
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（Open System Interconnection）環境中，稱為集成IS-IS（Integrated IS-IS或Dual IS-IS）。
ES-IS協議，同一網段或鏈路的ISO終端系統和路由器之間自動交換信息便於鄰接點發現。路由器發送IS報文Hello（ISH），主機發送ES報文Hello（ESH）。在直連節點間發送的Hello報文包含通信節點的網絡層地址和數據鏈路層地址。包含地址分配，網關選擇等功能。等同於IP中的ICMP、ARP、DHCP協同工作。
1.2 IS-IS基本術語
IS：Intermediate System中間系統，在OSPF中就叫路由器；
DIS：Designated Intermediate System指定中間系統，在OSPF中叫DR；
ES：End System，在OSPF中叫Host；
Sys ID：System ID，在OSPF中叫Router ID；
PDU：Packet Data Unit報文數據單元，在OSPF中類似IP packet；
LSP：Link State Protocol Data Unit鏈路狀態數據單元，在OSPF中類似LSA，攜帶路由信息；
LSPDB：LSP Database LSP數據庫，類似OSPF的LSDB。
NSAP：Network Service Access Point，網絡服務訪問點，是CLNP地址+服務端口，原始的IS-IS是需要配置一個CLNP地址，做集成的IS-IS時，這裡CLNP是保留的，類似TCP/IP協議中要有一個IP地址一樣；
NET：Network Entity Title網絡實體標記，是一種特殊的NSAP，最後一個字節為0，通常是用RouterID+Area生成；
ESH：End System Hello包
IIH：Intermediate System to Intermediate System Hello PDU，相當於OSPF的Hello報文；
PSNP：Partial Sequence Number Protocol Data Unit部分序列號協議數據單元，類似OSPF中的LS Request和LS ACK；
CSNP：Complete Sequence Number Protocol Data Unit全部序列號協議數據單元，類似OSPF中的DD報文；
1.3 IS-IS地址結構
網絡服務訪問點NSAP（Network Service Access Point）是OSI協議中用於定位資源的地址。NSAP的地址結構如圖所示，它由IDP（Initial Domain Part）和DSP（Domain Specific Part）組成。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。
- IDP相當於IP地址中的主網絡號。它是由ISO規定，並由AFI（Authority and Format Identifier）與IDI（Initial Domain Identifier）兩部分組成。AFI表示地址分配機構和地址格式，IDI用來標識域。
- DSP相當於IP地址中的子網號和主機地址。它由High Order DSP、System ID和SEL三個部分組成。High Order DSP用來分割區域，System ID用來區分主機，SEL（NSAP Selector）用來指示服務類型。
- Area Address
IDP和DSP中的High Order DSP一起，既能夠標識路由域，也能夠標識路由域中的區域，因此，它們一起被稱為區域地址（Area Address），相當於OSPF中的區域編號。同一Level-1區域內的所有路由器必須具有相同的區域地址，Level-2區域內的路由器可以具有不同的區域地址。
一般情況下，一個路由器只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併、分割及轉換，在設備的實現中，一個IS-IS進程下最多可配置3個區域地址。
- System ID
System ID用來在區域內唯一標識主機或路由器。在設備的實現中，它的長度固定為48bit（6字節）。
在實際應用中，一般使用Router ID與System ID進行對應。假設一臺路由器使用接口Loopback0的IP地址168.10.1.1作為Router ID，則它在IS-IS中使用的System ID可通過如下方法轉換得到：
- 將IP地址168.10.1.1的每個十進制數都擴展為3位，不足3位的在前面補0，得到168.010.001.001。
- 將擴展後的地址分為3部分，每部分由4位數字組成，得到1680.1000.1001。重新組合的1680.1000.1001就是System ID。
實際System ID的指定可以有不同的方法，但要保證能夠唯一標識主機或路由器。
- SEL
SEL的作用類似IP中的“協議標識符”，不同的傳輸協議對應不同的SEL。在IP上SEL均為00。
網絡實體名稱NET（Network Entity Title）指的是設備本身的網絡層信息，可以看作是一類特殊的NSAP（SEL＝00）。NET的長度與NSAP的相同，最多為20個字節，最少為8個字節。在路由器上配置IS-IS時，只需要考慮NET即可，NSAP可不必去關注。
例如有NET為：ab.cdef.1234.5678.9abc.00，則其中Area Address為ab.cdef，System ID為1234.5678.9abc，SEL為00。
1.4 IS-IS區域、分類及層次
IS-IS將整個路由域分為多個區域，用NET區分，例如49.0000.0000.0000.0001.00，這是代表一個區域。這裡的區域和OSPF的Area表達的並不是一個意思，在IS-IS中L1/L2這個概念有點類似OSPF的Area，這裡需要注意。在華為的路由器中目前一個路由器最多支持3個AreaID，思科的多一些。配置不同的區域ID是為了平滑的進行區域合併、分割、轉換使用。和OSPF不同，IS-IS中，一個路由器必須整個屬於某個區域，不是某個接口。
結點（Nodes）：
Level-1 Router（L1路由器）；
Level-2 Router（L2路由器）；
Level-1 and Level-2 Router（L1/L2路由器）。
Area層次性：
Level-1 Area：包含區域內路由器；
Level-2 Area：包含L2和L1/L2路由器，骨幹區，類似OSPF中的Area0。
1.5 IS-IS路由器分類詳解
L1 Router：位於普通區域Area內部
只和本區域的L1或L1/L2路由器形成鄰居關係；
只含有本區域的L1 LSDB，包含本區域所有L1路由器的路由信息；
通過與自己最近的L1/L2路由器的ATT BIT生成指向此設備的默認路由作為出口路由；
L1區域類似OSPF的Stub區域的狀態；
目的地在本區域直接利用本區域L1 LSDB生成路由轉發報文，目的地不在本區域，利用本區域最近的L1/L2路由器作為出口，類似OSPF中的ABR，但由此可能導致次優路由。
L2 Router：位於骨幹區域
只和本區域的L2或L1/L2路由器形成鄰居關係；
包含Level2的鏈路狀態數據庫L2 LSDB，包含所有區域間路由信息；
接收來自本區域內其他L2路由器的報文，並按照目的地將報文轉交給其他區域的L2路由器（或是轉發到同一區域的L2路由器）；
接收來自其他區域的L2路由器的報文，並按照目的地址將報文轉發。
L1/L2 Router：通常位於區域邊界上
可以和本區域任何級別路由器形成鄰居關係；
可能有兩個級別的鏈路狀態數據庫，L1用來作為區域內路由，L2用來作為區域間路由；
完成它所在的區域和骨幹之間的路由信息的交換，既承擔L1的職責，也承擔L2的職責。
一個L1/L2路由器如何和其他區域的路由器形成鄰接關係，那麼它將通告本區域內的L1路由器，它有區域的出口點。在生成本區域的L1 LSP時將報文中的ATTbit置1，發給區域內的L1鄰居。
