ISIS协议原理

一、基本理论知识
二、ISIS路由器（L1\L2\L1/2）
- 1.L1路由器特点
- 2.L2路由器特点
- 3.L1/L2路由器特点
三、ISIS区域AREAS
四、ISIS网络类型
五、ISIS报文类型（三类九种报文类型）
六、ISIS邻接关系建立
- 1.建立邻接关系验证规则：
- 2.P2P网络类型建立邻居（两次握手）
- 3.广播网络类型建立邻居（三次握手）
- 4.DIS选举
七、链路状态协议数据单元：LSP
- 1.基本报文
- 2.LSP序列号(Sequence number)
- 3.LSP生存时间
- 4.标志位
- 5.ISIS泛洪机制
- 6.路由收到LSP处理流程
- 7.LSP分片拓展（链路状态详细信息）
八、ISIS认证
九、ISIS四种度量
十、GR平滑重启
- 1.基本理论
- 2.标志位
- 3.计时器

一、基本理论知识

ISIS骨干区域：没有L1，只能有一个，所有的非骨干区域必须连接到骨干区域。
ISIS非骨干区域：没有L2。
L1区域种所有L1路由器的区域ID必须是一样的。
L2区域种所有L2路由器的区域ID可以不一样。
路由器的优先级是越大越优先，交换机的优先级是越小越优先，路由协议优先级越小越优先。

二、ISIS路由器（L1\L2\L1/2）

1.L1路由器特点

只与本区域的路由器形成邻居；
只参与本区域内的路由，只保留本区域的数据库信息；
通过与自己相连的L1/2路由器的ATT bit寻找与自己最近的L1/2路由器；
通过发布指向离自己最近的L1/2路由器的缺省路由，访问其他区域。

2.L2路由器特点

可以与其他区域的L2路由器形成邻居；
参与骨干区域的路由；
保存整个骨干区域的路由信息；
L1/2路由器同时可以参与L1路由。

3.L1/L2路由器特点

华为默认路由器类型就是L1/2路由器；
可以和本区域的任何级别路由器形成邻居关系；
可以和其他区域相邻的L2或L1/L2路由器形成邻居关系；
可能有两个级别的链路状态数据库；
L1用来作为区域内路由；L2用来作为区域间路由；
完成它所在的区域和骨干之间的路由信息的交换，将L1 LSDB中的路由信息转成到L2 LSDB中，以在骨干中传播，既承担L1的职责也承担L2的职责;
通常位于区域边界上。

三、ISIS区域AREAS

isis允许将整个路由域分为多个区域；
区域之间通过L2(L1/L2)路由器相连接；
一个路由器目前最多有3个area id(ios和Vrp的实现)；
一个路由器必须整个属于某个区域。而不能像OSPF那样是同一台路由器上不同的接口可以属于不同的区域；
对于L1路由器来说，只有属于同一区域才可以建立邻居，对于L2路由器则没有此同一区域的限制。

四、ISIS网络类型

P2P网络（ppp）
广播网络（Ethernt，ISISI协议不能支持）
注意：ISIS并不能真正的支持NBMA网络，可以讲NBMA链路配置成子接口来支持。子接口类型为P2P或者广播网络

五、ISIS报文类型（三类九种报文类型）

ISIS hello packets（IIH）

①Level 1 LAN IS-IS Hello
②Level 2 LAN IS-IS Hello
③Point-to-point Hello

Link State Packets(LSP)

Level 1 LSP和Level 2 LSP

Complete sequence number packets（CSNP）

Level 1 csnp和Level 2 CSNP

CSNP的默认发送时间是10S，可以通过isis timer csnp进行修改。

Partial sequence number packets（PSNP）

Level 1 PSNP 和Level 2 PSNP

六、ISIS邻接关系建立

只有同一层次得相邻路由器才有可能称为邻接体
对于level-1路由器来说要求区域号一致
同一网段检查

1.建立邻接关系验证规则：

L1路由器需要在同一个区域，L2不需要再同一个区域；
链路两端isis得接口类型必须一致，L1/2—可以发L1 L2。
华为要求链路两端IP地址在一个网段，认证消息要一致。

2.P2P网络类型建立邻居（两次握手）

3.广播网络类型建立邻居（三次握手）

4.DIS选举

邻接关系建立完成以后，等待2个HELLo（20S）时间开始选DIS
选举规则:

DIS由LAN IIH报文选举，具备最高优先级的路由器会被当选。如果优先级一样，看MAC。
注：优先级范围是0-127，默认是64。0参加选举，ospf中优先级0不参加选举DR

七、链路状态协议数据单元：LSP

1.基本报文

LSP ID由SourceID(产生该LSP的节点或伪节点的SysID)、Pseudonode ID(非0，区分一个LSP是否为伪节点产生的标志)、LSP number（分片号，产生的LSP大于LSP MTU将分片）

2.LSP序列号(Sequence number)

Sequence number：每个LSP（含LSP分片）都有一个自己的序列号
当路由器启动ISIS的时候，自己产生的LSP的序列号为1
当发生变化需要重新生成LSP的时候，产生序列号增加的新的LSP传播出去
较大的序列号意味着LSP较新

3.LSP生存时间

ISIS路由器协议的LSP生存时间默认是1200s，最大65535s
LSDB时间900S-isis的刷新时间；

4.标志位

ATT位（区域关联位）

overload（过载位）：割接时候会用到。设备发生异常的会自动进入过载位。

5.ISIS泛洪机制

SRM标志位
需要向邻居发送LSP，SRM置位，发送完LSP以后SRM消失
SSN标志位
1. 广播网络环境下，需要向邻居请求LSP，SSN置位
2.点到点网络环境下，需要接受PSNP确认，SSN置位

6.路由收到LSP处理流程

收到自己LSDB中没有的，直接加入自己的，之后再泛洪出去。但是这种就可以同一台设备收到两个同样的LSP报文，mesh group ，公式位N^2-3n+2
收到自己有的，但是收到的LSP序列号大于本地的序列号，就进行替换，之后泛洪。
收到自己有的，但是收到的LSP序列号比本地的序列号小的话，就从接受的接口发一个本地的。
LSP如果序列号相等的话，就比较剩余生存时间，如果剩余生存时间比本地的长，就替换，反之亦然。
序列号和剩余生存时间都相等的话，就比较校验值checksum

7.LSP分片拓展（链路状态详细信息）

一个设备理论可以产生256个分片LSP，一个设备可以生产50个虚拟系统。
设备虚拟由两种模式

①模式1：网络中如果存在不支持分片拓展的路由器
真实系统指向虚拟系统开销是最小值0，虚拟系统指向真实系统开销是最大值63
②模式2：网络中所有设备都支持分片拓展的路由器

LSP智能定时器：
LSP的生成最小时间间隔限制为5S。

八、ISIS认证

接口认证：接口发送得报文做认证
区域认证：针对L1区域中得SNP和LSP做认证
路由域认证：针对L2区域得SNP和LSP报文做认证

九、ISIS四种度量

默认度量：和接口带宽大小成反比。默认情况下就使用默认度量，所有得路由器都支持。接口开销默认是10。
延迟度量：表示链路包传输得延迟。
开销度量：链路包传输得开销。
差错度量：链路包传输时得差错。

 [AR1-isis-1]cost-style ?compatible         Set cost style to compatible----兼容度量，发送和接受得路由器，窄  宽narrow             Set cost style to narrow------发送和接受得只能是窄度量narrow-compatible  Set cost style to narrow-compatible------兼容窄度量，发送使用窄度量，接受随便wide               Set cost style to wide-----宽度量，发送和接受的路由都是宽的wide-compatible    Set cost style to wide-compatible----兼容宽度量，发送使用宽，接受的路由随意

十、GR平滑重启

1.基本理论

使用场景：主备切换或者协议重启时候。
作用：其他路由器帮助重启路由器恢复链路状态数据库和路由表

2.标志位

SA：可选项，避免出现路由黑洞。
RA：确认标志位，当RA为1时，表示对重启设备的应答。
RR：重启请求位置位，通知邻居我发生变化，请求邻居保留当前的邻接关系，并且让邻居返回CSNP报文。

[AR2-isis-1]graceful-restart ?-------------------GR平滑重启interval            Configure Restart interval---------GR平滑重启的时间no-impact-holdtime  Hold time keeps normal---------GR平滑重启的保持正常的时间suppress-sa         Don't send SA bit in the restart TLV-------GR平滑重启不发送SA报文

剩余时间：邻居关系超时时间----邻居进入helper最长的时间

3.计时器

T1：超时还没有收到RA回复，重置T1。三次T1计时器都没有回复的话，重置再发送IIH包含RR的。连续三次IIH都没收到，平滑重启失败。如果收到了话，取消T1定时器，T1默认时间是3秒。每一个接口都会维护一个T1计时器。
T2：重启设备，重启到自己层次的LSDB完成同步的时间------最长的等待时间，默认60S。Level 1-LSDB维护一个、Level
2-LSDB维护一个。
T3：设备重启完成GR的最大允许时间。初始时间为65535秒。如果超过T3时间，代表重启失败。整个的重启系统来维护T3定时器。

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