ISIS交互过程

ISIS协议

1. 协议介绍

ISIS是一个分级的链接状态路由协议，基于DECnet PhaseV 路由算法，实际上与OSPF非常相似，它也使用Hello协议寻找毗邻节点，使用一个传播协议发送链接信息。ISIS可以在不同的子网上操作，包括广播型的LAN、WAN和点到点链路。

2. 交互过程

2.1 交互过程详解

（1） A端路由器向B端路由器发送第一个Hello，不携带邻居信息，然后会收到邻居一个携带自己信息的Hello，A端路由器回复一个携带被测路由器信息的Hello，然后邻居建立。

（2）邻居建立后，有两种情况：第一，A端路由器被推举为伪节点（每个广播网段中必有一个伪节点），伪节点除了行驶一般IS路由器功能外，还会发送LSP_DIS和CSNP两种特殊报文，向网络中通告一些信息。其中LSP_DIS通告该广播网络中IS邻居列表；CSNP通告收集到的LSP信息摘要。第二，B端路由器被推举为伪节点，这时A端路由器可以发送PSNP请求特定LSP，但是不能发送LSP_DIS和CSNP报文。

（3）点对点中没有伪节点一说，因此没有LSP_DIS报文，Hello报文内容也有所区别。大致的测试状态可由下图概括，根据测试状态不同，可能会有所调整，以实际建模为准。

3. 报文结构

3.1 Hello PDU

用于建立和维持邻居关系。

（1）广播网中的Level-1 IS-IS使用Level-1 LAN IIH。 （2）广播网中的Level-2 IS-IS使用Level-2 LAN IIH。 （3）非广播网络中则使用P2P IIH。

（4）P2P IIH中相对于LAN IIH来说，多了一个表示本地链路ID 的Local Circuit ID字段，缺少了表示广播网中DIS的优先级的Priority字段以及表示DIS和伪节点System ID的LAN ID 字段。

（5）IIH报文通过填充字段用于邻居两端协商发送报文的大小。

3.2 .LSP PDU

用于交换链路状态信息。

（1）Level-1 LSP由Level-1 IS-IS传送。 （2）Level-2 LSP由Level-2 IS-IS传送。

（3）Level-1-2 IS-IS 则可传送以上两种LSP。

（4）LSP 报文中包含的主要字段有ATT字段、OL字段和IS-Type字段。其中ATT用于标识该路由是L1/L2发送的，OL字段后续部分会介绍，IS-Type用来指明生成此LSP的IS-IS类型是Level-1还是Level-2 IS-IS（01表示Level-1，11表示Level-2）。

（5）LSP的刷新间隔为15分钟；老化时间为20分钟，但是一条LSP的老化除了要等

待20分钟外，还要等待60秒的零老化时延；LSP重传时间为5秒。

具体字段的含义：

（1）PDU length：整个PDU的长度。

（2）Remaining lifetime ：LSP过期前等待的秒数。 （3）LSP ID ：

可以是系统ID、伪节点ID或者LSP数据包的LSP编号； 0000.0000.0001.00-00 常规LSP； 0000.0000.0001.01-00 伪节点LSP；

0000.0000.0001.00-01 常规LSP的一个分片。

（4）Sequence number ：LSP的序列号。从0开始，每次加1，最大为2^32-1。 （5）Checksum ：校验和。校验和是从LSP Remaining lifetime之后开始的，一直校验到最后。

（6） P：Partition，分区。表示区域划分或者分段区域的修复位。当P位被设置为1时，表明始发路由器支持自动修复区域的分段情况。

（7）ATT：Attached，区域关联。L1/L2路由器在其生成的L1 LSP中设置该字段以通知同一区域中的L1路由器自己与其他区域相连。通常来说就是L2骨干区域相连。当L1区域中的路由器收到L1/2路由器发送的ATT位被置位的L1 LSP后，它将创建一条指向L1/2路由器的默认路由，以便数据可以被路由到其他区域。虽然ATT位同时在L1 LSP和L2 LSP中进行了定义，但是它只会在L1 LSP中被置位，并且只有L1/2路由器会设置这个字段。

（8）OL：Overload，超载。表示路由器的资源状态。如果该bit被置位，就表示路由器发生了超载。超载是指路由器没有足够的系统资源（CPU资源和内存资源）用来处理路由选择交换信息。被设置了超载位的LSP不会在网络中进行泛洪，并且当其他路由器收到设置了超载位的LSP后，在计算路径信息时不会考虑此LSP，因此最终计算出来的到达目的地的路径将绕过超载的路由器。设置超载位还可以使数据的传输路径绕过某个特定的路由器。

（9）IS Type：中间系统类型。该字段表示了此LSP是来自L1路由器还是L2路由器。这也表示了收到此LSP的路由器将把这个LSP放到L1链路状态数据库还是L2链路状态数据库。01表示L1，11表示L2，00与10未使用。

3.3 SNP PDU

为LSDB的摘要信息，主要用于LSDB的完整与同步。

（1）CSNP包括LSDB中所有LSP的摘要信息，从而可以在相邻路由器间保持LSDB的同步。在广播网络上，CSNP由DIS定期发送（缺省的发送周期为10 秒）；在点到点链路上，CSNP 只在第一次建立邻接关系时发送。

（2）PSNP包含部分LSDB中的LSP摘要信息，能够对LSP进行请求和确认。

ISIS PDU包头结构：

（1）Intra domain routing protocol discriminator：IS-IS PDU中，该字段不变，都为0x83。 （2）PDU header length indicator：标识该固定头部字段的长度。 （3）Version/protocol ID extension：始终为1。

（4）System ID length：用来表示system ID长度，固定为6B。 （5）PDU type：标识PDU类型。

（6）Version：该字段和上一个version字段一样。 （7）Reserve：当前设置为全0。

（8）Max areas：表示该IS所支持的最大区域数量，该字段为3表示所支持的最大区域地址数为3。

ISIS HELLO 点到点报文：

（1）Circuit type：表示发送该PDU的层级。如果该位被置位0，那么该PDU将被忽略。 （2）System ID（发送该PDU的IS）：是指始发该IIH的路由器的系统ID。

（3）Holding time：是指邻居路由器等待始发路由器发送下一个IIH的时间间隔。 （4）PDU length：是指整个PDU数据包的长度。

（5）Local circuit ID：由始发路由器发送hello数据包时分配给这条电路，并且在路由器的接口上是唯一的。在点到点链路的另一端，hello数据包中的电路DI可能包含也可能不包含相同的值。

（6）Area address TLV：始发路由器的区域地址。

（7）IP interface address TLV：是指发送PDU数据包的接口地址或IP地址。

（8）Protocol supported TLV：用来表示始发路由器支持的协议类型，如IP/CLNP/IPv6。 （9）Restart option TLV：用于优雅重启动部分。

（10）Point-to-point adjacency state TLV：支持三次握手功能。

（11）Multi topology TLV：支持多拓扑功能。 （12）Padding TLV：支持IIH填充。

ISIS LSP报文：

（1）PDU length：整个PDU的长度。

（2）Remaining lifetime：LSP过期前等待的秒数。 （3）LSP ID ：

可以是系统ID、伪节点ID或者LSP数据包的LSP编号。 0000.0000.0001.00-00 常规LSP。 0000.0000.0001.01-00 伪节点LSP。

0000.0000.0001.00-01 常规LSP的一个分片。

（4）Sequence number：LSP的序列号。从0开始，每次加1，最大为2^32-1。 （5）Checksum：校验和。校验和是从LSP Remaining lifetime之后开始的，一直校验到最后。 （6）P位：是指分段区域的修复，类似OSPF的虚连接。多数厂商不支持该特性。 （7）ATT位：用来指明始发路由器是一个与一个或者多个区域相连的设备。 （8）OL位：后续会进一步介绍。 （9）IS type：表明该路由器的类型。

（10）Protocol supported TLV：用来表示始发路由器支持的协议类型，如IP/CLNP/IPv6。 （11）Area address TLV：始发路由器的区域地址。 （12）IS reachability TLV：

用来列出始发路由器的邻居。

Default metric中的internal没有意义。IS-IS中均为内部度量。

（13）IP interface address TLV：是指发送PDU数据包的接口地址或IP地址。 （14）IP internal reachability TLV IP：

内部可达。

用于通告该LSP的、路由器直连的路由选择域内的IP地址和相关掩码信息。该

TLV不会出现在伪节点的LSP中。

ISIS CSNP和PSNP报文：

（1）PDU length：整个PDU的长度。 （2）Source-ID：始发路由器系统ID。 （3）Start LSP-ID ：

开始于0000.0000.0000.00-00。 结束于ffff.ffff.ffff.ff-ff。 LSP entries。 LSP摘要信息

（4）LSP摘要信息

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