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中间系统到中间系统协议之基础知识篇

发布作者:新盟教育 发布日期:2023-12-05 浏览人数:4313人

中间系统到中间系统协议之基础知识篇

从今天开始,给大家介绍IS-IS协议相关内容。本文主要内容是IS-IS网络模型、历史、路由器级别、区域划分和IS-IS地址的相关内容。

一、IS-IS简介


所谓IS-IS,就是Intermediate System-to-Intermediate System,中间系统到中间系统的意思。

我们都知道,目前广泛存在的是TCP/IP网络模型和OSI模型。计算机网络领域,大部分路由协议和功能的实现是基于TCP/IP网络模型的,但是IS-IS协议却是基于OSI网络模型的一种协议,因此在各项功能的实现上与其他的路由协议略有差别。

在TCP/IP网络模型中,我们把实现网络层通信的路由设备叫做路由器,而OSI中则称为中间系统,这也就是IS-IS协议中中间系统的来历。

与OSPF功能类似,IS-IS也是一种动态路由协议,与OSPF有很多相像的地方,也有很多不同,在学习IS-IS协议前,建议先学习OSPF的相关内容,这样可以使得IS-IS的学习更加顺利。

IS-IS最开始是基于OSI7层网络模型,支持CLNP(ConnectionLess Network Protocol 无连接网络协议,相当于OSI的网络层协议)的网络环境,但是由于OSI7层网络模型没有大规模采用,因此IS-IS协议也没有大规模使用。但是由于IS-IS是在数据链路层之上的类三层网络协议,并且IS-IS比较灵活,因此IS-IS工程小组对IS-IS进行了扩展,使其可以支持IPv4和IPv6。因此这样集成了IPv4和IPv6网络功能的IS-IS协议又得到了现网的广泛使用。再加上IS-IS具有扩展性强、收敛速度快,工作机制简单的优点,因此被ISP大量部署。

目前,在企业网网络环境下,使用IS-IS协议比较少,大都是部署的OSPF协议,但是在ISP运行商网络中,IS-IS协议与OSPF协议则处于平分秋色的地位。

二、IS-IS地址

NSAP,Network Service Access Point,网络服务接入点,是OSI模型中规定的网络层地址,类似于TCP/IP模型中的IP地址。

NSAP地址结构如下图所示:

1.png

NSAP由IDP(Initial Domain Part,初始域部分)和DSP(Damian Specific Part,域特定部分)。IDP和DSP长度时可变的,NSAP总厂最多是20个字节,最少是8个字节。实际上,NSAP地址最长长度比IPv6地址长度要长,因此其所支持的地址数量比IPv6地址还要多。

IDP相当于IP地址中的主网络号,它由ISO 规定,并由AFI(Area and Format Identifier,地址格式标识符)和IDI(Initial Domain Identifier,初始域标识符)组成,AFI表示地址分配机构的地址格式,IDI用来标识域。

DSP相当于IP地址中的子网好和主机地址,由High Order DSP、System ID和SE了三个部分组成。High Order DSP用来区分区域,相当于IP地址中的子网络号,System ID用来区分主机,相当于IPv4中的主机号,SEL用来指示服务类型,类似于IP协议中的协议号,用于区分上层协议类型。

IDP的AFI和ADI字段,加上DSP的High Order DSP字段一起构成了NSAP的网络号字段,也被称为IS-IS的Area ID。(注意,在IS-IS中有两个区域的概念,除了这里的Area以外,还有骨干区域和非骨干区域的概念,相关知识会在本文后面讲到)Area ID的长度为1-13B。

事实上,由于Sytem ID和SEL长度为固定的6B和1B。因此,在计算Area ID时,只需要倒数7B,剩下的地址就是Area ID。

在配置IS-IS时,尽管不需要在路由器的每个接口上配置NSAP地址,但是需要给每个运行IS-IS协议的路由器配置一个特殊的NSAP地址——NET地址。NET地址称为网络实体标识符,是一类特殊的NSAP地址,它的SEL部分为全0。

三、IS-IS路由器级别与区域

运行IS-IS协议的路由器,有三种级别,分别是Level 1、Level 2和Level 1/2。IS-IS协议两个路由器之间可以建立Level 1级别的和Level 2 级别的邻居。(在以后的描述中简写为L1、L2和L1/2)

IS-IS协议规定:

L1路由器只能建立L1级别的邻居;

L2路由器只能建立L2级别的邻居;

L1/2路由器和同区域的L1路由器建立L1级别的邻居,和L2路由器(不论是不是同区域)建立L2级别的邻居。与同区域的L1/2路由器建立L1级别的邻居,与不用区域的L1/2路由器建立L1和L2级别的邻居。

总结来看,相应级别的路由器可以建立相应级别的邻居,但是L1级别邻居的建立要求两个路由器之间处于同一区域,而L2级别邻居的建立不要求两个路由器处以同一区域。

根据IS-IS路由器邻居关系,可以将IS-IS划分为两个区域——骨干区域和非骨干区域。(注意,这里的区域不是上文中提到的Area ID)由L2的IS-IS邻居构成的区域为骨干区域,由L1的IS-IS邻居构成的区域为非骨干区域。骨干区域和非骨干区域的边界在Level 1-2路由器上。由于IS-IS没有类似于OSPF的Vlink机制,因此IS-IS的骨干区域必须连续。

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