ISIS和OSPF的区别详解-HCIE Datacom学习技术讲解文档 

HCIE Datacom讲师：崔志鹏，学习可联系网站客服预约免费试听

HCIE培训完成学习后，预约考试可由老师协助完成

定义

中间系统到中间系统IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）属于内部网关协议IGP（Interior Gateway Protocol），用于自治系统内部。IS-IS也是一种链路状态协议，使用最短路径优先SPF（Shortest Path First）算法进行路由计算。

目的

IS-IS是国际标准化组织ISO（the International Organization for Standardization）为无连接网络协议CLNP（ConnectionLess Network Protocol）设计的一种动态路由协议。

由于CLNP没有被流行，所以isis在早期的发展比较缓慢，随着TCP/IP协议的流行，为了提供对IP路由的支持，isis工作小组 后续对isis协议进行扩展，让它支持IPV4/IPV6/CLNP，所以现在isis协议被称为集成isis协议。

由于扩展性强，收敛快，工作机制简单，被ISP大量的部署。

@网络类型：ISIS仅支持两种网络类型brocast和p2p，ospf除此之外还支持NBMA和P2MP；

@开销方式：OSPF计算链路的开销方式比较简单，isis相对复杂；

@区域类型：OSPF分为骨干区域和非骨干区域，非骨干区域还分为特殊区域和常规区域，特殊区域还分为四种，isis只有骨干和非骨干；

@报文类型：OSPF报文类型hello、DBD、LSR、LSU、LSACK五中报文类型，isis有三大类九种报文；

@扩展性：ISIS因为是基于TLV的扩展性极强；

IS-IS路由器的分类

• Level-1路由器
  Level-1路由器负责区域内的路由，它只与属于同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成邻居关系，属于不同区域的Level-1路由器不能形成邻居关系。Level-1路由器只负责维护Level-1的链路状态数据库LSDB（Link State Database），该LSDB包含本区域的路由信息，到本区域外的报文转发给最近的Level-1-2路由器。

• Level-2路由器
  Level-2路由器负责区域间的路由，它可以与同一或者不同区域的Level-2路由器或者其它区域的Level-1-2路由器形成邻居关系。Level-2路由器维护一个Level-2的LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息。
  所有Level-2级别（即形成Level-2邻居关系）的路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信。路由域中Level-2级别的路由器必须是物理连续的，以保证骨干网的连续性。只有Level-2级别的路由器才能直接与区域外的路由器交换数据报文或路由信息。

• Level-1-2路由器
  同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器，它可以与同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1邻居关系，也可以与其他区域的Level-2和Level-1-2路由器形成Level-2的邻居关系。Level-1路由器必须通过Level-1-2路由器才能连接至其他区域。
  Level-1-2路由器维护两个LSDB，Level-1的LSDB用于区域内路由，Level-2的LSDB用于区域间路由。

总结：

L1的邻居：区域号一致

L2的邻居：不要求区域号一致

L1的路由器只能建立L1的邻居

L2的路由器只能建立L2的邻居

L1/2的路由器：和同区域的路由器建立L1的邻居，和L2的路由器建立L2邻居，和L1/2的同区域路由器即建立L1的邻居，又建立L2的邻居，和L1/2的不同区域路由器只能建立L2的邻居。

联系客服领取HCIE Datacom免费学习资料

IS-IS的拓扑结构

IS-IS的整体拓扑

IS-IS在自治系统内采用骨干区域与非骨干区域两级的分层结构。一般来说，将Level-1路由器部署在非骨干区域，Level-2路由器和Level-1-2路由器部署在骨干区域。每一个非骨干区域都通过Level-1-2路由器与骨干区域相连。

通过以上两种拓扑结构图可以体现IS-IS与OSPF的不同点：

• 在IS-IS中，每个路由器都只属于一个区域；而在OSPF中，一个路由器的不同接口可以属于不同的区域。

• 在IS-IS中，单个区域没有骨干与非骨干区域的概念；而在OSPF中，Area0被定义为骨干区域。

• 在IS-IS中，Level-1和Level-2级别的路由都采用SPF算法，分别生成最短路径树SPT（Shortest Path Tree）；而在OSPF中，只有在同一个区域内才使用SPF算法，区域之间的路由需要通过骨干区域来转发。

IS-IS的网络类型

IS-IS只支持两种类型的网络，根据物理链路不同可分为：

• 广播链路：如Ethernet、Token-Ring等。

• 点到点链路：如PPP、HDLC等。

说明：

对于NBMA（Non-Broadcast Multi-Access）网络，如ATM，需对其配置子接口，并注意子接口类型应配置为P2P。

IS-IS不能在点到多点链路P2MP（Point to MultiPoint）上运行。

DIS和伪节点

在广播网络中，IS-IS需要在所有的路由器中选举一个路由器作为DIS（Designated Intermediate System）。DIS用来创建和更新伪节点（Pseudonodes），并负责生成伪节点的链路状态协议数据单元LSP（Link state Protocol Data Unit），用来描述这个网络上有哪些网络设备。

伪节点是用来模拟广播网络的一个虚拟节点，并非真实的路由器。在IS-IS中，伪节点用DIS的System ID和一个字节的Circuit ID（非0值）标识。

如图3所示，使用伪节点可以简化网络拓扑，使路由器产生的LSP长度较小。另外，当网络发生变化时，需要产生的LSP数量也会较少，减少SPF的资源消耗。

Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，用户可以为不同级别的DIS选举设置不同的优先级。DIS优先级数值最大的被选为DIS。如果优先级数值最大的路由器有多台，则其中MAC地址最大的路由器会被选中。不同级别的DIS可以是同一台路由器，也可以是不同的路由器。IS-IS协议中DIS与OSPF协议中DR（Designated Router）的区别：

• 在IS-IS广播网中，优先级为0的路由器也参与DIS的选举，而在OSPF中优先级为0的路由器则不参与DR的选举。

• 在IS-IS广播网中，当有新的路由器加入，并符合成为DIS的条件时，这个路由器会被选中成为新的DIS，原有的伪节点被删除。此更改会引起一组新的LSP泛洪。而在OSPF中，当一台新路由器加入后，即使它的DR优先级值最大，也不会立即成为该网段中的DR。

• 在IS-IS广播网中，同一网段上的同一级别的路由器之间都会形成邻接关系，包括所有的非DIS路由器之间也会形成邻接关系。而在OSPF中，路由器只与DR和BDR建立邻接关系。

IS-IS的地址结构

NSAP地址用在早期的OSI中，长度可变8-20byte，由两部分组成：

1、IDP：相当于IP的网络号，需要向ISO申请

@AFT：表示地址分配机构

@IDI：用来标识域

2、DSP：相当于子网和主机位

@HOD：相当于可变长度子网掩码；

@system id：相当于主机位；

@SEL：相当于IP网络层头部里面的pro；

网络实体名称NET（Network Entity Title）指的是设备本身的网络层信息，可以看作是一类特殊的NSAP（SEL＝00）。NET的长度与NSAP的相同，最多为20个字节，最少为8个字节。在路由器上配置IS-IS时，只需要考虑NET即可，NSAP可不必去关注。

@AFI+IDI+HOD=ospf area id

@system id=ospf router id

@SEL=00

IS-IS的报文类型

IS-IS报文有以下几种类型：HELLO PDU（Protocol Data Unit）、LSP和SNP。

hello包的用途：建立和维护邻居关系

L1 HELLO：用于在广播型链路上建立LEVEL-1的邻居

L2 HELLO：用于在广播型链路上建立LEVEL-2的邻居

P2P HELLO 用于在P2P链路上建立isis的邻居

LSP 用于描述携带LSA信息，相当于OSPF的LSU

L1 LSP：用于描述非骨干区域的链路状态，对应于ospf协议非骨干区域中的1类/2类LSA

L2 LSP：用于描述骨干区域的链路状态，对应于ospf协议骨干区域中的1类/2类LSA

SNP 序列号PDU

CSNP 完全序列号PDU，类似ospf的DBD报文，分为L1 CSNP L2 CSNP；

PSNP 部分序列号PDU，类似于OSPF的LSR/LSACK。分为L1 PSNP L2 PSNP

欢迎关注WOLFLAB沃尔夫网络实验室：

我们会陆续更新CCNA,CCNP,EI CCIE;HCIA,HCIP,HCIE Datacom等学习视频,IT技术,学习技巧等

HCIE Datacom，联系WOLFLAB网络实验室预约免费试听