一、IS-IS概述

IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）最初是国际化标准组织ISO为它的无连接网络协议CLNP设计的一种动态路由协议。随着TCP/IP的流行，为了提供对IP路由的支持，IETF在RFC1195中对IS-IS进行了扩充和修改，使它能够同时应用在TCP/IP和OSI环境中，修订后的IS-IS协议被称为集成化的IS-IS。

由于IS-IS的简便性及扩展性强的特点，目前在大型ISP(互联网服务提供商)的网络中被广泛地部署。

IS-IS和OSPF一样都属于链路状态协议，都是采用SPF路由算法，都会划分区域等，但是它们也存在一些区别，下文会详细介绍。IS-IS的特点如下：

a）IS-IS是一种链路状态路由协议；

b）IS-IS支持IP、CLNP两种协议；

c）IS-IS支持灵活的TLV（Tag、Length、Value）编址方式、协议拓展性好；

d）IS-IS路由收敛速度快、结构清晰、适用于大规模网络；

e）IS-IS直接运行于链路层之上；

f）IS-IS支持VLSM和CIDR。

二、IS-IS的基本概念

1.IS-IS的基本术语:

1）IS（Intermediate System）：中间系统。相当于TCP/IP中的路由器，是IS-IS协议中生成路由和传播路由信息的基本单元。

2）ES（End System）：终端系统。相当于TCP/IP中的主机系统。ES不参与IS-IS路由协议的处理，ISO使用专门的ES-IS协议定义终端系统与中间系统间的通信。

3）RD（Routing Domain）：路由域。是指由多个使用IS-IS协议的路由器所组成的范围。

4）Area：区域。路由域的细分单元，IS-IS允许将整个路由域分为多个区域。

5）Sys ID：系统ID。在IS-IS协议中使用Sys ID唯一标识一台路由器。

6）LSP（Link-State Packet）：链路状态报文。ISP是IS-IS网络中的设备用来向邻居通告自己链路状态信息的报文。

7）LSDB（Link State DataBase）：链路状态数据库。网络内所有链路的状态组成了链路状态数据库，在每一个IS中都至少有一个LSDB。IS使用SPF算法，利用LSDB来生成自己的路由。

8）DIS（Designated IS）：指定IS。广播网络上选举的指定中间系统，以便周期性地向区域内其他路由器进行区域LSDB数据库的泛洪，使整个区域中路由器的LSDB同步。

2.IS-IS PDU报文类型:

IS-IS路由协议和其他路由协议不同，它直接运行在数据链路层上，对等路由器间通过PDU（协议数据单元）来传递链路状态信息，完成链路状态PDU数据库（LSPDB）的同步。

IS-IS网络主要使用的PDU类型有：Hello PDU、LSP（Link-State PDU,链路状态PDU）和SNP（Sequence Number PDU，序列号PDU）三种。

1）Hello PDU：周期性地向邻居发送此报文，用于建立和维持邻居关系，称为IIH（IS-to-IS Hello），类似OSPF的Hello报文。

2）LSP PDU：包含IS-IS链路状态信息的PDU，用于与其他IS-IS路由器交换链路状态信息，类似OSPF的lSA报文。

3）SNP PDU：通过描述全部或部分数据库终端LSP来同步各LSDB，从而维护相同区域中同级别LSDB的完整与同步，类似OSPF的DD报文。

3.ISIS协议地址编址方式:

ISIS采用的通信地址为NSAP（Network Service Access Point）地址，用十六进制表示。

NSAP地址由Area ID（区域ID）、System ID（系统ID）和NSEL三部分组成。

（1）区域ID：由IDP（Initial Domain Part）的AFI、IDI，和DSP（Domain Specific Part）的HOD组成，用来标识组织结构。（AFI：权限和格式标识符，用来表示地址分配机构和地址格式。IDI：初始域标识符，用来标识域。HOD：High Order DSP高位的域内特定部分，用来分割区域。）

（2）系统ID：用来唯一标识主机或路由器，在设备的实现中，它的长度固定为6个字节。

（3）NSEL：NSAP标识（NSAP-Selector），用来指示选定的服务，相当于TCP/IP地址中的端口号。

NET:

NET（Network Entity Title网络实体标记）是特殊NSAP，用于IS-IS系统中时最后一个字节为0。在路由器上配置IS-IS时，只需要考虑NET即可。

NET的表示：

一个中间系统至少有一个NET（最多可有3个）且System Id 要相同。同一Area的中间系统必须有相同的Area Id，每个中间系统在一个Area中必须有一个唯一的System Id。

4.区域划分与路由器角色:

IS-IS在自治系统内采用骨干区域与普通区域两级的分层结构，骨干区域Backbone是指连续的Level-2路由器（含L1/L2）的集合。通过划分区域来减少区域块大小、减少报文的交互，便于管理。

一般来说，将Level-1路由器部署在普通区域，将Level-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。对于Level-1路由器来说，只有属于同一区域才可以建立Level-1&Level-1邻居，对于Level-2路由器则没有此同一区域限制，都可以建立Level-2&Level-2邻居。

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。

5.IS-IS与OSPF的异同点:

1）相同点：

都是基于链路状态数据库的协议，采用SPF算法，收敛快，无环路；

都利用hello协议来形成和维护邻居关系；

都是利用区域形成两层的层次性拓扑，都有Area的概念；

都能在区域间聚合路由，都支持VLSM和CIDR，适合大型网络；

在广播网络上都选举DR(DIS)，且都产生LSA（LSP）来描述整个网段。

2）不同点：