is-is

為了提供對IP路由的支持，通過對IS-IS進行擴充和修改，使IS-IS能夠同時應用在TCP/IP和OSI環境中，形成了集成化IS-IS（Integrated IS-IS或Dual IS-IS）。現在提到的IS-IS協議都是指集成化的IS-IS協議，主要用於城域網和承載網。

IS-IS屬於內部網關路由協議，用於自治系統內部。IS-IS是一種鏈路狀態協議，與TCP/IP網路中的OSPF協議非常相似，使用最短路徑優先演演算法進行路由計算。

ISO網路和IP網路的網路層地址的編址方式不同。IP網路的三層地址是常見的IPv4地址或IPv6地址，IS-IS協議將ISO網路層地址稱NSAP（Network Service Access Point，網路服務接入點），用來描述ISO模型的網路地址結構。

運行IS-IS協議的網路包含了終端系統（End System）、中間系統（Intermediate System）、區域（Area）和路由域（Routing Domain）。一個路由器是Intermediate System（IS），一個主機就是End System（ES）。主機和路由器之間運行的協議稱為ES-IS，路由器與路由器之間運行的協議稱為IS-IS。區域是路由域的細分單元，IS-IS允許將整個路由域分為多個區域，IS-IS就是用來提供路由域內或一個區域內的路由。

為了支持大規模的路由網路，IS-IS在路由域內採用兩級的分層結構。一個大的路由域被分成一個或多個區域（Areas）。並定義了路由器的三種角色：Level-1、Level-2、Level-1-2。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。下面簡要說明一下這三類路由器角色：

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，維護一個Level-1的鏈路狀態資料庫，該鏈路狀態資料庫包含本區域的路由信息，到區域外的報文轉發給最近的Level-1-2路由器。

Level-2路由器負責區域間的路由，可以與同一區域或者其它區域的Level-2和Level-1-2路由器形成鄰居關係，維護一個Level-2的鏈路狀態資料庫，該鏈路狀態資料庫包含區域間的路由信息。所有Level-2路由器和Level-1-2路由器組成路由域的骨幹網，負責在不同區域間通信，路由域中的Level-2路由器必須是物理連續的，以保證骨幹網的連續性。

同時屬於Level-1和Level-2的路由器稱為Level-1-2路由器，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，也可以與同一區域或者其他區域的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路由器維護兩個鏈路狀態資料庫，Level-1的鏈路狀態資料庫用於區域內路由，Level-2的鏈路狀態資料庫用於區域間路由。

每台路由器只能屬於一個區域，區域邊界在鏈路上。

在路由器之間通訊時，IS-IS使用的是ISO定義的協議數據單元（PDU）。IS-IS中使用的PDU類型主要有：IS-IS Hello PDU（IIH PDU）、鏈路狀態PDU（LSP）、完全序列號數據包（CSNP）、部分序列號數據包（PSNP）。

IIH PDU類似於OSPF協議中的hello報文，負責形成路由器間的鄰居關係，發現新的鄰居，檢測是否有鄰居退出。

LSP類似於OSPF協議中的LSA，用於描述本路由器中所有的鏈路狀態信息。

CSNP包含了網路中每一個LSP的總結性信息，當路由器收到一個CSNP時，它會將該CSNP與其鏈路狀態資料庫進行比較，如果該路由器丟失了一個在CSNP中存在的LSP時，它會發送一個組播PSNP，向網路中其它路由器索要其需要的LSP。

PSNP在點對點鏈路中用於確認接收的LSP；在點對點鏈路和廣播鏈路中用於請求最新版本或者丟失的LSP。

IS-IS利用這些PDU與周圍的路由器進行信息收集和交換，用來計算出IS-IS路由條目。

維護一個鏈路狀態資料庫，並使用SPF演演算法來計算最佳路徑；

用Hello包建立和維護鄰居關係；

使用區域來構造兩級層次化的拓撲結構；

在區域之間可以使用路由匯總來減少路由器的負擔；

支持VLSM和CIDR；

在廣播多路訪問網路通過選舉指定IS（DIS）來管理和控制網路上的泛洪擴散；

具有認證功能；

IS-IS採用Cost作為度量值；

快速收斂；

適合大型網路。

IS-IS 具有兩種地址類型：

網路服務訪問點（NSAP）– NSAP 地址用來標識網路層服務，每種服務對應一個 NSAP 地址。

網路實體標題（NET）– NET 地址用來標識網路層實體或過程，而不是服務。

每種設備可能不止含有一個地址，但是 NET 應該是唯一的並且每個系統中 NSAP 的 系統 ID 部分也必須是唯一的。

將IS-IS用作IGP時，大多數公司都是用最簡單的NSAP格式，其組成如下：

1.區域地址，至少一個位元組，有下面兩部分組成。

-----AFI設置為49：表示AFI是本地管理，因此公司有權分配各個地址。

-----區域標示符（ID）：是區域地址中位於AFI後面的位元組。

同一區域中的路由器都必須使用相同的區域地址，這個地址定義了該區域。區域地址用於L2路由選擇。ES只能識別同一子網中具有相同區域地址的IS和ES。

2.系統ID：在CISCO路由器中要求使用6位元組的系統ID，且系統ID必須是唯一的，通常將路由器的MAC地址用作系統ID。然而綜合IS-IS將IP地址用作系統ID的一部分。在整個AS中，系統ID都應該是唯一的，這樣，將設備移到其他區域時，不會導致L1或L2衝突。

3.NSEL：對於路由器總是為0

協議結構

IS-IS PDU 頭結構：

8 16bit

Intradomain routing protocol discriminator Length indicator

Version/protocol ID extension ID length

R R R PDU type Version

Reserved Maximum area addresses

Intradomain Routing Protocol Discriminator ― 分配給該協議的網路層協議標識符。

Length Indicator ― 固定頭長（octet）。

Version/protocol ID Extension ― 值為1。

ID Length ― 指 NSAP 地址以及該路由域中使用的 NET 的 ID 欄位長。

R ― 預留位。

PDU Type ― PDU 類型。位6、位7和位8作為預留位。

Version ― 值為1。

Maximum Area Addresses ― 該中間系統區域所許可的區域地址號。

IS-IS 中的 NSAP 格式：

<- IDP -> <- DSP ->

<- HO-DSP ->

AFI IDI Contents assigned by authority identified in IDI field

<- Area Address -> <- ID -> <- SEL ->

IDP ― 初始域部分（Initial Domain Part）。

AFI ― 許可權格式標識符（Authority and Format Identifier ，1位元組）。提供 IDI 和 DSP 欄位的結構和內容等信息。

IDI ― 初始域標識符（Initial Domain Identifier，可變長）。

DSP ― 域特定部分（Domain Specific Part）

HO-DSP ― 高級-特定域部分（High Order Domain Specific Part）。

區域地址（Area Address，可變長)。

ID ― 系統 ID （1- 8 位元組）。

NSEL ― 選擇器（1位元組，其功能等同於網際協議中的埠號）。

相關協議 OSPF、ES-IS、CLNP、IDRP、CONP

組織來源 IS-IS 定義在 ISO 文檔10589中，校訂於 IETF 文檔的 RFC 1629中。

IS-IS的認證只限於明文口令，Cisco的IOS支持3個級別的認證：

1.鄰居認證——相互連接的路由器介面必須配置相同的口令，同時必須為L1和L2類型的鄰居關係配置各自的認證，L1鄰居認證的密碼和L2鄰居的認證的密碼可以不同。鄰居認證通過命令“isis password”配置。

2.區域認證——區域內的每台路由器必須執行認證，並且必須使用相同的口令。區域認證通過命令“area-password”配置。

3.域認證——域內的每一個L2和L1/L2類型的路由器必須執行認證，並且必須使用相同的口令。域認證通過命令“domain-password”配置。