HCIE----ISIS学习笔记
ISIS
-
ISIS的基本概念
-
-
ISIS的特点
-
- 为什么ISP运行ISIS比较多，而园区网运行ospf比较多？：
-
ISIS的封装
-
- 直接封装在数据链路层（stp类似）
- NSAP地址：network service access point（总长度8-20byte，可变长）
- NET地址：network entity titel （网络实体名称）
-
ISIS的简单配置
-
ISIS的报文
-
ISIS的路由器的分类
-
- level1的路由器：
- level2的路由器：
- level1-2路由器：
-
网络类型
-
-
ISIS的框架
-
-
邻居表
-
- 邻居关系建立的条件：
- P2P建立邻居：
- Broadcast建立邻居：
-
LSDB
-
- LSP的种类
-
- level1 非伪节点lsp
-
Level1 伪节点LSP
-
level2 非伪节点lsp
-
level2 伪节点LSP
-
lsp的序列号
-
lsp的生存期
-
lsp更新机制
-
lsp新旧的判断
-
路由表
-
- cost-style开销风格
-
-
ISIS的特性
-
-
路由汇总
-
过滤
-
- 路由过滤
- 过滤LSP的内容
-
tag
-
ATT 骨干区域连接符：（type字段）
-
- ATT置位的条件：
- 在isis中发布默认路由
-
P位（type字段）
-
OL 过载位（type字段）
-
标识起始设备属于哪个区域（type字段）
-
rechability字段（tlv236）
-
快速收敛
-
LSP的分片
-
多拓扑
-
防环
-
- 区域内防环
- 区域间防环
-
路由撤销
-
- 1、外部引入路由的撤销
- 2、区域内宣告路由的撤销
-
-
ISIS和OSPF的不同点
ISIS的基本概念
ISIS的特点
纯的isis：iso为osi协议栈开发的路由协议，为CLNP服务的一种动态路由协议
集成的isis：即为osi协议栈服务，又为TCP/IP协议栈服务，可以传递CLNP和IP路由.因为ISIS是基于TLV（type length value）开发的
OSPF
相同点：SPF LINK-STATE IGP
不同点：OSPF为TCP/IP服务，传递ipv4、6的路由，而ISIS为osi服务，传递CLNP路由 IETF将ISIS进行了改造。
为什么ISP运行ISIS比较多，而园区网运行ospf比较多？：
- 1.isis比较ospf更为成熟。isis可支持更多的路由协议：clnp、ip、ipx等协议，而ospf只支持ip协议；
- isis支持的网络规模更大于ospf。isis支持的最大跳数路由器默认为1024个路由器，而ospf只有200个；
- isis扩展性更好，支持TLV。isis的层次结构与ospf不同，ospf是单一的骨干域，其他区域必需围绕area0，而isis有多个level2area，可以使骨干区域扩展更加容易。
- isis占用的网络资源较小，路由收敛和恢复的时间更快。
- 运营商设备异构性较小，设备之间性能差距不大，可以全level2的路由组成一个大的骨干区域；而园区设备异构性较大，而ospf支持更加灵活的特殊区域以满足设备性能不好的设备运行。
ISIS的封装
直接封装在数据链路层（stp类似）
NSAP地址：network service access point（总长度8-20byte，可变长）
IDP initial domain part (初始化域的部分）+DSP domain specific part(域指定部分）
IPD又包含：
- AFI（Authority and format identifier)：表示分配机构，常用49表示私有地址
- IDI （Initial domain indetifier）：表示域，可变长
DSP又包含：
- DSP高比特位（high order DSP）：在一个域中进一步进行域划分
- 系统ID（system Identification）：一个区域内唯一标识一台设备，固定长度6byte，用16进制，MAC地址也正好是6byte（固定6个字节）
- NSEL（NSAP-selector）：长度1byte，表示上层类型或服务类型（固定1个字节）
systemid固定6个字节，selector固定1个字节，前面的AFI+IDI+DSP高位是可变长的1-13个字节，所以地址总长度为可变长的8-20个字节。
NET地址：network entity titel （网络实体名称）
在网络层表示一台设备，可以看做nsel为0x00的nsap地址，因此不标识上层应用，只标识设备本身。在isis中，系统ID相当于是ospf的routerid（区域iD+系统id+00）
ISIS的简单配置
isis 1
network-entity 49.0001.0192.0168.0001.00
ISIS的报文
- hello：用于建立邻居
- CSNP：（LSPID sequence remaining lifetime checksum) complete sequence number完全的序列号 PDU—类似于DD报文(link-stateid lstype adv sequence checksum)----发送的csnp包含这个设备lsdb中的所有lsp的摘要（头部）。csnp主要用于同步lsdb。lsp的摘要主要包含：lsp的lspID（设备系统ID、伪节点ID、分片编号，dis Isis lsdb的lspid），序列号（区分新旧），剩余生存时间，校验和 。
- PSNP ： part sequence number PDU 部分的序列号–类似LSR，是0代表请求
- LSP: link-state packet 链路状态数据包—类似LSU
- PSNP:如果csnp中的sequence是非0就是确认报文（只对P2P有确认，对broadcast没有）
分成三大类：
hello报文：LAN的level1的 hello；Lan的level2的hello；P2p的hello
SNP:CSNP的level1 level2 PSNP的level1 level2
LSP：LSP的level1 level2
ISIS的路由器的分类
ISIS的邻居的级别和路由器的级别的关系
level1的路由器：
类似于ospf的IR，区域内部路由器。它可以和同区域 的level1 的路由器形成level1的邻居关系。维护的就是level1的lsdb，能够计算的也是区域内部的路由。level1的路由器必需通过level2的路由器访问区域间的路由 。level1的区域类似ospf的totally的NSSA区域。
- 如果是level1/2的路由器：接口下配置了circuit-level level1那么接口和isis进程下的level做交集
- 如果是level2的路由器：接口下就算配置了circuit-level level1也是无效的，按照进程下配置的level2的方式发送isis报文
- 如果是level1的路由器：接口下就算配置了circuit-level level2也是无效的，按照进程下配置的level1的方式发送isis报文
总结：只要isis路由节点是level1/2的，circuit level才会有意义，取交集。
level2的路由器：
类似于ospf的BR，整个isisi的domain的路由，它可以和同区域、不同区域，level2的路由器形成level2的邻居关系，维护的是level2的邻居关系，能够计算整个isis域的路由。level2的路由器在网络中必需连续
level1-2路由器：
类似ospf的ABR，同时属于level1和llevel2的路由器称为level1-2路由器，既要维护level1的数据库又要维护level2的数据库，和同一个区域的level1的路由器形成level1的邻居关系，与同一个区域或者不同区域的level2的路由器形成level2的邻居关系
网络类型
只有p2p和broadcast两种。ppp hdlc默认是P2p；ethernet是broadcast。broadcast可以改为P2p。P2p不能改为broadcast
isis建立邻居的时候，接口IP地址必需在同一个网段，掩码可以不一样 可以用命令忽略检查
ISIS的框架
邻居表
邻居关系建立的条件：
- 路由器的级别需要一样：level1的邻居来说，级别一样，区域也要一样。level2区域可以不一样
- 网络类型需要一样：P2P携带TLV240（携带systemID）；MA携带TLV6（携带MAC地址）
- MA接口地址必需在同一个网段，掩码可以不一致；P2P可以用命令忽略网段的检查：接口下isis peer-ip-ignore
- 接口的认证必需通过----接口认证、区域认证、域认证
- sysid不能一样
- 对协议的支持要一致（ipv6、v4）
- 接口MTU要一致（发送IIH时会用TLV8把报文填满，用于比较MTU值）
- P2p握手机制：3way only（240）和2way建立邻居会出现单通的情况（只有2way端看见邻居建立）
cost-type wide/narrow如果两端开销风格不一致，那么建立邻居和同步数据库是没问题的，但是计算路由会有问题
P2P建立邻居：
使用TLV240字段，携带的是邻居的systemID
- 2way：发送的hello报文不携带TLV240（邻居的信息），接收也不检查对端hello报文的TLV240,一收到hello包就up，导致不安全的问题和单通（一端2way，一端3way only）的问题（一段UP一端down，up的一端就会不停的重传）
- 3way（兼容2way）：发送的hello报文携带tlv240.接收的时候对端的hello报文，如果有tlv240就检查，如果没有则不检查。
- 3way only：发送的hello报文写到tlv240.接收的时候对对端的hello报文的tlv240必需检查。
一端为3way，一端为2way时，3way一方发送tlv240时包里面没有邻居信息，并且状态为down
两端都是3way时tlv240携带邻居的systemID号、邻居的状态信息、自己的接口ID、邻居的接口ID
Broadcast建立邻居：
使用的是TLV6 字段 携带的是邻居的mac地址（默认是3次握手，强制3次不能修改）
DIS degenerate intermediate system
DIS对比DR
选举：
- DIS选举的时间是20秒，DR选举是40秒。接口DIS优先级默认是64，最大127，越大越优。如果优先级相同，那么比较mac地址；DIS接口优先级默认是1，最大255，如果优先级相同，比较RID.
- DIS支持抢占，DR不支持抢占。DR不被抢占，如果DR能够抢占，那么伪节点就会发生变化，那么SPF会重新计算，影响网络的稳定性。
- DIS优先级如果是0，仍然可以竞选DIS；DR优先级如果是0，那么不能竞选DR
- DIS没有备份，DR是有备份
- DIS分level1和level2的DIS
- OSPFMA网络所有的节点都和DR，BDR形成邻接关系（FULL），DRother之间是邻居关系（2-way），ISIS的MA网络所有节点都是邻接关系（full）
LSDB
1、P2P网络
2、MA网络-没有PSNP（=1）确认报文，通过10秒周期性发送CSNP来做隐含确认
例：
LSP的种类
level1 非伪节点lsp
内容：三元素 本节点有哪些邻居、到邻居的距离、链路信息 类似ospfv2的R
outerLSA
泛洪：只在一个区域泛洪
Level1 伪节点LSP
内容：level1 MA网络伪节点连接了多少实际节点，类似OSPFv3的network，但是level1伪节点不包含网络信息（MA网络中的设备把网络信息各挂在自己身上，ospf是挂在伪节点上）
level2 非伪节点lsp
内容：三元素 本节点有哪些邻居、到邻居的距离、链路信息（自己的直连+level1计算出来的路由） 类似ospfv2的RouterLSA+network summary（默认命令会将level1的路由引入level2中，level2通过默认路由向level2区域传递level1的路由明细）
泛洪：在逻辑的骨干区域泛洪
level2 伪节点LSP
内容：level2 MA网络伪节点连接了多少实际节点，类似OSPFv3的network，但是level2伪节点不包含网络信息（MA网络中的设备把网络信息各挂在自己身上，ospf是挂在伪节点上）
lsp的序列号
长度为4个字节；序列号从1开始递增；序列号越大越新；没产生一个新的lsp序列号+1
lsp的生存期
老化时间1200秒（倒计时，ospf顺计时）（ospf为3600秒age）；lsp刷新的时间900秒（ospf为1800秒）；无效的lsp remaining lifetime是等于0（ospf是3600）
lsp更新机制
1、触发更新：当链路状态发生变化的时候，区域间和外部路由的变化，邻居的变化.(sequence+1，checksum重新计算，remaining lifetime 1200)
- 邻居的up/down
- isis的接口的up/down
- 引入外部路由的变化
- 区域间的路由的变化
- 接口开销值的变化
2、周期性更新：900秒更新一次.(sequence+1，checksum重新计算，remaining lifetime 1200)
lsp新旧的判断
- sequence越大越新
- remaining lifetime=0（因为等于0表示lsp已经失效，撤销路由，通知删除；书上说是越小的越优选）
- checksum越大越优
- 三者一样不转发
路由表
cost-style开销风格
默认是narrow，可选wide，两端开销风格必需一致，不然会邻居可以正常建立，但是学不到路由
对于ipv4：
narrow：level1>level2>leak>level1 import>level2 import
内部路由用TLV128携带，外部路由用TLV130携带
一般现网中不实用narrow模式，因为：
1、narrow接口开销最大修改值只能到63，整个链路最大1023（修改开销的位只有6位），对于想控制路由走向可修改的开销值过小，不便于控制数据走向。wide模式（修改开销的位TLV135有32bit，）所以一条链路最大可修改为4261412864
2、level1路由注入level2的时候，开销可能会有损失，因为最大携带63（域内可携带1023），域间端到端的开销计算有误差，影响选路的正确性；level2泄露到level1的时候也是如此。
3、不管带宽是多少，默认一跳开销是10；可以手动修改自动基于带宽去算cost–auto-cost enable
wide: level1>level2>leak
不管内外部都是用TLV135携带，所以就区分不出来到底是内部还是外部路由（纯看开销），leak可以区分，因为有up，down置位
ISIS的特性
路由汇总
路由的汇总
isis进程下：ipv6 summary 2:: 16 level-1 avoid-feedback //向一个级别下发布一条汇总路由，avoid-feedback可以阻止发布的设备再通过SPF学习到此条汇总路由
在level1引入level2时如果其他level1/2的设备做了2引入1的动作同样也会出现环路；同样用命令avoid-feedback进行防环。也可以手工配置静态路由指向null 0，优先级调低
黑洞路由的作用：
防环；做路由过滤
总结：
1、ospf做区域间汇总时，开销取的是最大的那条明细；isis做level1 into level2汇总时，开销取值是最小的一条明细的开销，汇总路由在明细路由全部消失后，汇总路由才会消失
3、isis汇总的时候可以对接口下isis enable的路由或者通过import的路由进行汇总（ospf只能对import和ABR上进行汇总，network不可以）
过滤
路由过滤
矢量特性：如果进行了路由过滤。仍然会把lsp发出去就没有矢量特性，不发出去就有矢量特性
@只能在进程下的入方向做过滤，在同一个级别下isisv6没有矢量特性 （isis的路由表还有路由，是在放入ipv6的全局路由表里进行的过滤就没有了），任然会把lsp通告出去，其他路由器可以计算路由。其实严谨说也不能说是矢量特性的问题，是因为同个区域下的lsdp是同步的，只过滤路由仍然会全区域下的lsdp同步，所有其他路由才能计算出路由
@在不同的级别下（在level1-2下）就有矢量特性 ，在level1-2中做路由过滤，不会把lsp继续通告给level2的设备，自己全局路由表没有的路由，也会相应在lsdp的lsp中剔除过滤的路由
ospf：ospfv3在ABR上做路由过滤，ABR仍然会把lsa传播出去，区域间的设备可以计算路由（与isisv6不同，isisv6不会传播出去了）；ospfv2在ABR上过滤后ABR不会传播lsa出去了，（与isisv6又是相同的具有矢量特性）
（isisv4，v6在isis中是一样的，不会通告出去）
（ospfv3会继续通告出去，v2不会通告出去）
总结就是：
isis的v4、v6在level1-2上做路由过滤都是有矢量特性，做了过滤路由就不会通告lsp
ospf的ABR在v4中也是有矢量特性，做了过滤就不会通告lsa；v6中没有矢量特性，ABR做了过滤仍然会通告LSA给其他区域
过滤LSP的内容
命令：isis全局下：ipv6 import-route isis level-1 into level-2 filter-policy 2000//在level1引入到level2的时候做过滤，完成过滤lsp
tag
ATT 骨干区域连接符：（type字段）
ATT置位的条件：
1、level1/2路由器
2、有其他区域的level2的lsp
满足以上两个条件，那么level1/2的路由器在自己产生的levle1的lsp中ATT置位，（level1的路由器收到的lsp中的ATT置位，自己就知道可以通过这台路由器去往其他区域）
3、通过命令ATT置位
@ attached advertise always //无论连接level2或者没有level2的lsp始终ATT为1
@ attached advertise never //无论连接level2或者有level2的lsp始终ATT为0
@ @ attached advertise avoid-learning //即使受到ATT置位1，也不生成默认路由
在isis中发布默认路由
isis进程下
@default-route-advertise level-2 cost 10 //发布一条默认路由，缺省进level2，命令后面油条隐藏语句always，是否有默认路由都无条件发布
@default-route-advertise match default level-2 cost 10 //如果在路由表中存在其他路由协议或其它IS-IS进程生成的缺省路由，则在LSP中发布该缺省路由。
P位（type字段）
vlink的修复位，因为厂家没有vlink的部署，所以永远置0
OL 过载位（type字段）
OL使用isis过载标记来表示自己过载状态。进行ospf的算法的时候，那么该设备就是一个末节节点，不能用该设备作为转发设备，但是还是会计算此设备的直连路由。
相当于ospf的option中的R位。R=1是表示路由器，R=0时表示终端，不能转发lsa
命令：isis进程下—set overload
三个可选项：
external --允许通过此设备计算引入的外部节点
interlevel –允许通过此设备计算区域间的路由，前提是要做区域间的泄露，那么此可选项是允许学到泄露进来的区域间路由（level1还是没有默认路由）
on-startup wait-for-bgp --等待BGP的建立，可以设置时间，默认为600s（5-86400），意思是设置一个等待的时间，这个时间之内ol是置位1，时间一到置位0，如果中途BGP起来了，也马上置回0
ospfv2v3也是可以—stub-router on-startup —相当于把自己所有接口的metric调成最大-65535
说明：ol和ATT置位是互排斥的，不能同时置位
标识起始设备属于哪个区域（type字段）
type of intermediate system:level1(1)
rechability字段（tlv236）
up，down位 ：(U位）down置1标识从level2渗透进level1的，用于区域间防环
external位 ：（x位）置1标识此路由从外部引入的
sub-tlv ：S（位）置1表示带有没有SUB的TLV，带了tag会置位，下面会有一个sub带tag的TLV
快速收敛
LSP的分片
多拓扑
防环
区域内防环
区域内通过SPF算法计算出一颗无环的树，用于区域内防环
区域间防环
默认路由防环 ：
level1/2的路由器收到本区域其他level1/2路由器的level1的lsp的ATT置位不计算路由（即使该路由器到level2的链路断开，也不会计算默认路由）
路由泄露 ：
当使用泄露命令将level2的路由泄露到level1的数据库，此时level1-2的路由器将该路由的down置位，不会将该路由注入回level2（此时不计算路由，因为泄露进来的level1的lsp中的down置位，只是放入isis路由表，但是当level2侧的链路断开就会通过level1的泄露的路由到达level2）
level1的路由注入到level2的防环
当level1/2的路由器将level1计算出来的路由通告给level2设备的时候，该路由不会从另一个level1/2的路由器泄露回来（做了泄露命令，而且level1的设备已经有从level1到达的路由，同一条路由level1优越level2的）
聚合防环
在level1/2的路由器上做汇总进level1，此路由器通过另外一台level1/2注入到level2又学习到该汇总路由，形成环路，改路由器通过命令防环
summary 192.168.0.0 255.255.0.0 level-1 avoid-feedback// 阻止该路由器学习到这条汇总
路由撤销
开销风格
narrow
ipv4：
TLV 128携带内部路由
TLV 130携带外部路由
ipv6：
TLV 230携带内外部路由
多拓扑：
TLV 237携带内外部路由
wide
ipv4：
TLV 135携带内外部路由
ipv6：
TLV 236携带内外部路由
多拓扑：
TLV 237携带内外部路由
1、外部引入路由的撤销
第一种，发送更新的LSP，新的LSP序列号增加，age=1200，但是新的LSP已经取消了10.0网段的前缀
第二种，发送一个LSP，age时间置为0，类似于OSPF LSA3600秒超时。
2、区域内宣告路由的撤销
发送更新的LSP，新的lsp序列号+1，age=1200（最新）
ISIS和OSPF的不同点
封装 ：isis是封装在二层，属于三层协议 ；ospf是封装在ip，protocol=89
报文的类型 ：isis-IIH CSNP LSP；ospf-hello DD LSP LSU LSACK
路由的类型 ：isis-区域内和区域间；ospf-区域内，区域间，区域外
状态机 ：isis-up针对于数据库的同步并没有相关的状态对应；ospf-full和2way
网络类型 ：isis-P2P和broadcast；ospf-P2P，broadcast，NBMA，P2MP
认证 ：isis-接口认证，区域认证，域认证；ospf-接口认证，区域认证
路由器的类型：isis-level1和level2；ospf-asbr，abr，br，ir
区域 ：isis-骨干区域和非骨干区域（骨干区域是连续的level2的路由器，可以是不同的区域）；ospf-骨干区域（area0）和非骨干区域（非area0：stub，nsaa，totally nsaa）
边界的不同：isis的区域边界在链路上，ospf的区域边界在路由器上
虚链路：isis不支持虚链路，ospf支持虚链路
标识路由器：isis-sysid；ospf-routerid
建立邻居的方式：isis-2way，3way；ospf-3way
lsdb的同步：isis-P2p，broadcast不同 ospf-都是一样
lsa和lsp的老化：isis1200秒老化（倒计时）900秒更新；ospf-3600秒老化（正计时）1800秒更新