ISIS学习笔记

关于System ID：

1. 一个中间系统（路由器）至少有一个NET（最多可有254个），默认最多3个。
2. 同一AREA中间系统必须有相同的area ID（level-2， level-2）。
3. 每个中间系统在一个area中必须有一个唯一的System ID。
4. 一个域中的两个Level-2中的系统不同有相同的System ID。
5. NSA至少为8个字节，最多20个字节。
6. 对于IP应用程序而言，1字节定义的AFI（标识二进制DSP语法的地址域），最少2字节定义实际区域信息，6字节定义系统ID和1字节的NSEL，故SNAP地址最少为10字节。

IS-IS整体拓扑：

为了支持大规模的路由网络，IS-IS在自治系统内采用骨干区域与非骨干区域两级分层结构。一般来说，将level-1路由器部署在非骨干区域，level-2路由器和Level-1-2路由器部署在骨干区域。每一个非骨干区域都通过level-1-2路由器与骨干区域相连。

IS-IS中选举DIS是为了减少LSP在网络中的通告次数，避免带宽浪费。

ISIS中DIS的特点：

1. ISIS中只有DIS而没有备份的DIS。同时DIS可以被抢占。原因是ISIS中所有的路由器之间都可以建立邻接关系。并且DIS设备的hello报文是每隔10/3秒发送次，在华为中是3秒发送一次，holdtime时间是9秒，可以更快的发送DIS故障，重新选举DIS。非DIS设备每隔10s发送一次IIH，holdtime为30s。
2. Level-1和Level-2分开选举DIS。

如何选举DIS？

1. 比较优先级，优先级越大越优。默认优先级为64，在ISIS中如果将优先级设置为0，同样可以参加选举。
2. 如果优先级一样，需要比较MAC地址，MAC地址越大越优。

影响ISIS邻居建立的条件？

1. 区域ID不一致。（只会影响level-1）

2. 网络类型不一致。

3. 运行级别不一致。（注：在华为中如果系统级别和接口电路级别不同，以系统级别为准。）

   修改接口级别主要用在以下两种场景：

   1. 只向该网段发送和接收L1或者L2的报文。
   2. 只将该接口的路由宣告进L1或L2。 （系统级别包含接口级别）

   level-1 和 level-2 无法建立。

   levle-1和level-1 （需保证区域ID一致）

   level-1 和level-1-2 （需保证区域ID一致）

   level-2 和level-2 （level-2的邻居建立不会检查区域ID）

   level-2 和level-1-2 (level-2的邻居建立不会检查区域ID)

   level-1-2 和level-1-2 。（可以建立level-1的关系，但需保证区域ID一致。可以建立level-2的关系，不检测区域ID）

4. 接口认证不一致。

   注：在ISIS中如果收到报文中携带本地不识别的TLV，可以忽略并透传给其他邻居。

   1. 接口认证：会影响邻接的建立。
   2. 区域认证：不会影响邻接的建立，但会影响L1区域的SNP和LSP报文的接收。
   3. 域的认证：不会影响邻接的建立，但会影响L2区域的SNP和LSP报文的接收。

5. MTU不一致。（ISIS中存在隐式的MTU检测机制通过IIH报文）

   1. 广播网：1497：在广播网中发送的所有的IIH报文都会按出接口的MTU值进行填充。
   2. 点到点:1500：在点到点网络中建立邻接关系之前发送的IIH报文长度会按出接口的MTU值进行填充。建立邻接关系以后不填充，发送正常的IIH报文。

   配置：

   1. interface gi0/0/0

      mtu 1100 \接口下修改MTU为1100

      isis 1

      is-level level-2

      cost-style wide

      lsp-length originate 1097\修改后同时需修改进程下的LSP的长度，长度要小于等于计算后的MTU值。

      在接口在可通过配置isis small-hello，可以建立邻接关系。通过这种方式关闭MTU隐是检测。

6. system-id长度不一致。（默认是6个字节）

7. max area数量不一致。（默认是3个）

8. system id冲突（只限于直连设备）

9. 多拓扑。（接口下既可以支持IPv6，也可以支持IPv4 ）（思科中会有影响，华为默认会在TlV中携带多拓扑信息，不影响。）

10. IP地址不在同一个网段（ISIS在广播网中是开启源检查的，并且不能关闭。P2P也是默认开启，但是 可以关闭）

ISIS支持的网络类型：

只支持广播和点到点，不支持非广播，如果想支持非广播，需要改为点到点。

ISIS具体的报文：

1. Hello PDU （IIH）用于建立和维护邻居关系

   1. level-1 Lan IIH（01-80-C2-00-00-14）
   2. level-2 Lan IIH （01-80-C2-00-00-15）
   3. P2P IIH

2. LSP PDU用于交换链路状态信息

   1. Level-1 LSP
   2. Levle-2 LSP

3. SNP PDU用于维护LSDB的完整与同步，且为摘要信息

   CSNP：

   1. Level-1 CSNP
   2. Levle-2 CSNP

   CSNP：

   1. Level-1 CSNP
   2. Levle-2 CSNP

   ​

广播网中邻接建立过程：

在广播网中采用的是可靠的邻接建立过程，如果在接收的IIH报文中看到了自己接口的MAC地址，说明邻接已经收到并确认了自己发送的IIH报文。那么本地维护邻居的状态变为UP状态。

在广播网中通过IS邻居TLV携带邻居接口MAC地址的方式保证邻居建立的可靠性。

在点到点网络中邻接建立的过程：（2Way和3way的过程）

2Way是属于两次握手，没有可靠性保证。只要收到邻接发送的IIH报文，并检测通过，维护邻居的状态为UP状态。

3Way是属于三次握手，在点到点网络中使用3way的方式保证邻接建立的可靠性。新增一种TLV，点到点邻居状态TLV。

点到点邻居状态TLV中包含四个参数：

1. state：本地当前维护邻居的状态。
2. 本地接口扩展电路ID（4B）
3. 邻居的System ID
4. 邻接接口的扩展电路ID(4b)

注：在华为中默认是3way的建立过程。

扩展电路ID:4B.

ISIS LSP交互过程

广播网中LSP的交互过程：

1. 所有设备之间建立邻接关系。

2. 向组播地址通告自己的LSP，Level-1的组播地址01-80-C2-00-00-14,level-2的组播地址：01-80-C2-00-00-15。

3. 由DIS收集LSP，并每隔10s发送一次CSNP，在CSNP报文中通告DIS设备中LSDB中所有LSP的摘要信息（LSP头部信息）。

4. 其他设备收到DIS发送的CNSP报文后，需要查看在CNSP报文中是否包含自己的LSP，如果包含说明DIS收到了自己发送的LSP。如果没有需要重传。同时，还需要将CSNP中的摘要信息和本地的LSDB做对比，查看本地去缺少哪些LSP，后续通过PSNP报文向DIS请求自己缺少的LSP。

5. DIS收到PSNP报文后回复PSNP报文中请求的LSP。

   注：上述过程中所有的报文都是以组播方式交互。

如何在广播网中保证LSP报文交互的可靠性：

通过DIS每隔10s发送一次CSNP报文。

点到点中LSP的交互过程：

1. 首先建立邻接关系。
2. 开始互相发送CSNP，在CSNP报文中包含本地LSBD中所有LSP的摘要信息。
3. 收到邻居发送的CSNP报文，需要将CSNP报文中的LSP摘要信息和自己的LSDB做对比，查看缺少的LSP，并通过PSNP报文请求缺少的LSP。
4. 收到PSNP请求后，回复LSP报文。
5. 收到LSP报文后回复PSNP确认接收到的LSP。

注：在点到点网络中PSNP报文有两个作用，请求和确认。

在OSPF中收到LSA后，先给邻居发送LSA，后进行SPF计算。

在ISIS中收到LSP后，小进行SPF计算，后给邻居发送LSP。

SSN/SRM标志：

发送序列号/发送路由管理

都是基于发送、接收LSP的接口设置。用于LSP完整性、可靠性的保证。

P2P链路：

• SSN标志：用于P2P链路接收方，在收到一个LSP时设置，在完成PSNP确认时清除。
• SRM标志：用于P2P链路发送方，在发送一个LSP时设置，在收到其PSNP确认时清除。

广播网链路：

• SSN标志：用于广播网链路数据库同步过程中，请求完整的LSP。
• SRM标志：用于广播网链路发送方，在发送一个LSP时设置，但在LSP传送出去后被立即清除，因为广播链路不需要PSNP确认。

LSP的老化处理：

ISIS的LSP最大老化时间为1200s（20分钟），通告间隔时间为900s（15分钟）。在ISIS中LSP是通过剩余老化时间来维护的（倒计时），如果LSP的剩余老化时间为0，说明该LSP需要被清除。如果LSP的剩余老化时间为0，需要再等待60s（零老化时间）后将LSP删除。

在ISIS中如何判断LSP的新旧：

1. 需要比较序列号。序列号越大越新。
2. 如果序列号一样，比较看LSP的剩余老化时间是否为0,。如为0，LSP为最新。
3. 如果LSP的剩余老化时间不为0，则认为一致。

华为的比较方法：

1. 若收到的LSP比本地的序列号更小，则直接给对方发送本地的LSP，然后等待对方给自己一个PSNP报文作为确认。若收到的LSP比本地的序列号大更大，则将这个新的LSP存入自己的LSDB，再通过一个PSNP报文来确认收到此LSP，最后再将这个新的LSP发送个除了发送该LSP的邻居以外的邻居。
2. 若收到的LSP序列号和本地相同，则比较Remaining Lifetime，若收到LSP的剩余老化时间小于本地LSP的剩余老化时间，则将收到的LSP存入LSDB中并发送PSNP报文来确认收到此LSP，然后将该LSP发送给LSP的邻居以外的邻居。若收到LSP的剩余老化时间大于本地的。则直接发送给对方本地的LSP，然后等待对方给自己一个PSNP报文作为确认。
3. 若收到的LSP和本地LSP的序列号和Remaining Lifetime都相同，则比较Checksum，若收到LSP的Checksum大于本地LSP的Checksum，则将收到的LSP存入LSDB中并发送PSNP报文俩确认收到此LSP。然后将该LSP发送给LSP的邻居以外的邻居。若收到LSP的Checksum小于本地LSP的Checksum，则直接发送给对方本地的LSP，然后等待对方给自己一个PSNP报文作为确认。
4. 若收到的LSP和本地LSP的序列号，Remaining Lifetime和Checksum都相同，则不转发该报文。

ISIS LSDB是由几部分组成的？

图：ISIS LSDB

1. 0000.0000.000 是system id。

2. 00是伪节点ID部分。如果位00表示是标准的LSP，标准的LSP每台ISIS路由器都会通告，如果为非0值，说明是伪节点的LSP，伪节点LSP只有DIS才会通告。（* 部分表示是本地产生的LSP。）

3. -00是LSP的分片部分。标准分片：默认最多可以分256片（00-255）。00是首部分片，在00片中包含所有协议的TLV头部，而其他分片只有通告数据。如果接收过程中00片丢失，那么后续的分片都会被丢弃。

4. ATT:区域边界标识位

5. P：分段区域修复位（用于虚链路，但是各厂商均不支持。该比特位只有在L2 LSP才会被置位）

6. OL：overload过载位：如果邻居通告的LSP中OL位置位，那么需要通告该邻居到达的目的路由，都不会再该邻居做计算。但是该邻居通告的直连路由，还可以做计算（需要经过该邻居转发的路由不再做计算，但是该邻居始发的路由还可以做计算）。

   OL位的设置有两种方式：

   1. 自动设置：内存不足。 协议联动（ISIS over BGP）。
   2. 手动设置。（用于流量的割接）

路由渗透：

Level1-2路由器手动将Level 2层级路由渗透到level 1层，可以避免level 1路由器路由次优路由。

在ISIS中Level-1区域的设备需要通过默认路由访问骨干区域，并且默认路由不是由Level1/2的设备通告的，而是由Level-1区域中的设备自动生成的。

Level-1区域的设备什么情况下会生成一条默认路由？

1. 收到的Level-1的LSP中ATT位置位，就需要生成该设备的默认路由。

2. 如果区域中存在多条Level-1的LSP中ATT位置位，则生成一条离自己最近的设备的默认路由。

   只有Level1-2的设备才会通告ATT位置1的Level1的LSP。

什么情况下Level1-2的设备才会通告一条ATT置位的Level1的LSP？

1. Level1/2的设备在骨干区域（level2）中存在活动的邻接关系。
2. 骨干区域的区域ID不能和Level1/2的区域ID一样。

ISIS的度量值类型：

窄度量：

• 通过一个字节的长度，表示度量值。在这一个字节中，前两个比特位用于标志位。后面的六个bit表示度量值。
• 第一bit：up、dowm比特位，如果为0，代表Up，如果为1，代表down。主要目的是用于防环。如果收到的路由条目中down比特位置位，该路由不能被通告会level2的区域。
• 第二个bit ：标识路由类型。（internal/external），如果为0，表示内部路由（internal），如果为1，表示外部路由（external）。
• 窄度量中同时还划分了四种度量值，分别为：
• 1. 默认度量。（目前只有这个在使用）
  2. 延迟度量。
  3. 差错度量。
  4. 开销度量。

窄度量中接口下可以配置的最大度量值为63，转发路径上度量值之和最大为1024.如果在窄度量的环境中收到的路由条目的度量值大于1024，则该路由不选路。

ISIS中度量值的配置方式：

1. 默认值为10.
2. 手动设置。

宽度量（4B）：

宽度量：接口COST = （bandwidth-reference/接口带宽）* 10；

窄度量：根据接口带宽范围有固定的cost值。

想要支持IPv6的话必须使用宽度量。

22TLV（3B）扩展的IS可达性

135TLV（4B）扩展的IP可达性

注：如果设备两端的度量类型不一致，无法计算路由。

什么场景下需要用到wide metric(宽度量)？

1. 支持IPv6
2. 携带Tag
3. 支持MPLS-TE
4. cost值范围不够用

ISIS的认证方式：

1. 接口认证：

   只对Level-1和level-2的Hello报文进行认证。

2. 区域认证（area）：

   对Level-1的SNP和LSP报文进行认证。

3. 路由域认证（domain）：

   对Level-2的SNP和LSP报文进行认证。

   认证方式：

   1. 明文认证
   2. MD5

在负载是影响选路的配置weight：

1. nexthope命令用来设置等价路由的优先级。

2. 在IS-IS根据SPF算法算出等价路由后，再根据weight的权重从这些等价路由中选择下一跳，值越小越优。

3. nexthop ip-address weight value

   value值范围：1-254。缺省值255.