一、IS-IS概述

IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中間系統到中間系統）最初是國際化標準組織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的流行，為了提供對IP路由的支持，IETF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，修訂后的IS-IS協議被稱為集成化的IS-IS。

由于IS-IS的簡便性及擴展性強的特點，目前在大型ISP(互聯網服務提供商)的網絡中被廣泛地部署。

IS-IS和OSPF一樣都屬于鏈路狀態協議，都是采用SPF路由算法，都會劃分區域等，但是它們也存在一些區別，下文會詳細介紹。IS-IS的特點如下：

a）IS-IS是一種鏈路狀態路由協議；

b）IS-IS支持IP、CLNP兩種協議；

c）IS-IS支持靈活的TLV（Tag、Length、Value）編址方式、協議拓展性好；

d）IS-IS路由收斂速度快、結構清晰、適用于大規模網絡；

e）IS-IS直接運行于鏈路層之上；

f）IS-IS支持VLSM和CIDR。

二、IS-IS的基本概念

1.IS-IS的基本術語:

1）IS（Intermediate System）：中間系統。相當于TCP/IP中的路由器，是IS-IS協議中生成路由和傳播路由信息的基本單元。

2）ES（End System）：終端系統。相當于TCP/IP中的主機系統。ES不參與IS-IS路由協議的處理，ISO使用專門的ES-IS協議定義終端系統與中間系統間的通信。

3）RD（Routing Domain）：路由域。是指由多個使用IS-IS協議的路由器所組成的范圍。

4）Area：區域。路由域的細分單元，IS-IS允許將整個路由域分為多個區域。

5）Sys ID：系統ID。在IS-IS協議中使用Sys ID唯一標識一臺路由器。

6）LSP（Link-State Packet）：鏈路狀態報文。ISP是IS-IS網絡中的設備用來向鄰居通告自己鏈路狀態信息的報文。

7）LSDB（Link State DataBase）：鏈路狀態數據庫。網絡內所有鏈路的狀態組成了鏈路狀態數據庫，在每一個IS中都至少有一個LSDB。IS使用SPF算法，利用LSDB來生成自己的路由。

8）DIS（Designated IS）：指定IS。廣播網絡上選舉的指定中間系統，以便周期性地向區域內其他路由器進行區域LSDB數據庫的泛洪，使整個區域中路由器的LSDB同步。

2.IS-IS PDU報文類型:

IS-IS路由協議和其他路由協議不同，它直接運行在數據鏈路層上，對等路由器間通過PDU（協議數據單元）來傳遞鏈路狀態信息，完成鏈路狀態PDU數據庫（LSPDB）的同步。

IS-IS網絡主要使用的PDU類型有：Hello PDU、LSP（Link-State PDU,鏈路狀態PDU）和SNP（Sequence Number PDU，序列號PDU）三種。

1）Hello PDU：周期性地向鄰居發送此報文，用于建立和維持鄰居關系，稱為IIH（IS-to-IS Hello），類似OSPF的Hello報文。

2）LSP PDU：包含IS-IS鏈路狀態信息的PDU，用于與其他IS-IS路由器交換鏈路狀態信息，類似OSPF的lSA報文。

3）SNP PDU：通過描述全部或部分數據庫終端LSP來同步各LSDB，從而維護相同區域中同級別LSDB的完整與同步，類似OSPF的DD報文。

3.ISIS協議地址編址方式:

ISIS采用的通信地址為NSAP（Network Service Access Point）地址，用十六進制表示。

NSAP地址由Area ID（區域ID）、System ID（系統ID）和NSEL三部分組成。

（1）區域ID：由IDP（Initial Domain Part）的AFI、IDI，和DSP（Domain Specific Part）的HOD組成，用來標識組織結構。（AFI：權限和格式標識符，用來表示地址分配機構和地址格式。IDI：初始域標識符，用來標識域。HOD：High Order DSP高位的域內特定部分，用來分割區域。）

（2）系統ID：用來唯一標識主機或路由器，在設備的實現中，它的長度固定為6個字節。

（3）NSEL：NSAP標識（NSAP-Selector），用來指示選定的服務，相當于TCP/IP地址中的端口號。

NET:

NET（Network Entity Title網絡實體標記）是特殊NSAP，用于IS-IS系統中時最后一個字節為0。在路由器上配置IS-IS時，只需要考慮NET即可。

NET的表示：

一個中間系統至少有一個NET（最多可有3個）且System Id 要相同。同一Area的中間系統必須有相同的Area Id，每個中間系統在一個Area中必須有一個唯一的System Id。

4.區域劃分與路由器角色:

IS-IS在自治系統內采用骨干區域與普通區域兩級的分層結構，骨干區域Backbone是指連續的Level-2路由器（含L1/L2）的集合。通過劃分區域來減少區域塊大小、減少報文的交互，便于管理。

一般來說，將Level-1路由器部署在普通區域，將Level-2路由器部署在骨干區域，每一個非骨干區域都通過Level-1-2路由器與骨干區域相連。對于Level-1路由器來說，只有屬于同一區域才可以建立Level-1&Level-1鄰居，對于Level-2路由器則沒有此同一區域限制，都可以建立Level-2&Level-2鄰居。

一個路由器必須整個屬于某個區域，而不能像OSPF那樣是同一臺路由器上不同的接口可以屬于不同的區域。

5.IS-IS與OSPF的異同點:

1）相同點：

都是基于鏈路狀態數據庫的協議，采用SPF算法，收斂快，無環路；

都利用hello協議來形成和維護鄰居關系；

都是利用區域形成兩層的層次性拓撲，都有Area的概念；

都能在區域間聚合路由，都支持VLSM和CIDR，適合大型網絡；

在廣播網絡上都選舉DR(DIS)，且都產生LSA（LSP）來描述整個網段。

2）不同點：