ISIS路由协议.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑ISIS路由协议 IS-IS 动态路由协议 1. 前言 为什么要学习IS-IS路由协议，这是我们学习一个协议前要了解的IS-IS路由协议与OSPF路由协议都是链路状态路由协议，他们不但适合应用于LAN的环境，而且更多使用在城域网的环境中，目前城域网技术的进展有三个主流方向，即IP城域网技术、城域以太网技术、 光城域网技术在IP城域网中关键技术包括路由技术、端到端的QoS管理、接入网技术和用户/业务管理在路由技术中最常用的就是BGP、OSPF和 IS-IS三种路由协议假设想了解城域网的学识，所以需要先学习IS-IS路由协议 2. OSI与CLNS概述 OSI（Open System Interconnect）参考模型是一个国际化标准，用于巩固不同厂商设备之间的互操作性它定义了一个7层的模型，并且细致规定了各层的功能，同时也确定了计算机网络的标准 制 定OSI七层参考模型的是ISO（International Organization for Standardization，国际标准化组织）对于数据通信和信息技术的进展来说，OSI参考模型起到了重要的作用。

它供给了开放式的标准架构，使 不同厂商生产的通信设备之间可以举行互联和 互操作ISO七层模型的每一层都定义了单一的功能，可以将相关功能组合告成能层，从而简化和便当了协议的设 计 OSI参考模型中的网络服务模范定义了网络设备之间使用无连接通信的功能，也就是CLNS（Connectionless Network Service，无连接网络服务）顾名思义，使用CLNS，无需在发送数据之间建立端到端的路径下图中表示的是CLNS中所包括的协议组件，这些协议 组件都由ISO所定义 正 如上图所示，CLNP（Connectionless Network Protocol，无连接网络协议）、IS-IS、ES-IS（End System—Intermediate System，终端系统—中间系统）都是ISO定义的独立的OSI第三层（网络层）的协议，这些协议分别在不同的ISO标准中定义： ? ? CLNP：在ISO 8473中定义，定义了CLNS所使用的协议 IS-IS：在ISO 10589中定义，定义了在使用CLNP的网络中，中间系统与中间系统间举行路由信息的交换方式。

? ES-IS：在ISO 9542中定义，定义在使用CLNP的网络中，终端系统与中间系统间举行路由信息交换的方式 CLNP 这个名词可能好多人都对比目生，它是一个OSI网络层协议打个比方来说，它就相当于我们所熟谙的IP协议，而IP定义为用来为TCP/IP协议栈供给网 络层服务与IP一样，CLNP也是一个无连接的协议，不供给稳当的数据连接，而且也独立于下层（数据链路层）协议我们都知道，IP是TCP/IP协议 栈中唯一的网络层协议，高层的 协议和数据全都封装在IP数据包中举行传输这不同于CLNS网络环境，在CLNS中，CLNP、IS-IS、ES-IS都 是独立的网络层协议，它们都直接被封装到数据链路层的帧中举行传输 宛如IP一样，CLNP也有一套自己的寻址体系，我们称之为CLNP地址CLNP地址的布局和寻址方式与我们熟谙的IP地址有着很大的区别 在 OSI术语中，主机（例如PC）被称为ES（终端系统），路由器被称为IS（中间系统）ES-IS可以说是一种终端系统和路由器之间的“语言”或路由协 议它用来使同一网段或链路的终端系统和路由器之间可以彼此察觉对方，并可以让ES能够得知其网络层地址。

总结来说，ES-IS主要有以下几种功能： ? ? ? 使ES得知其所在的区域，即区域前缀 在ES与IS之间建立邻接关系 建立数据链路层地址到网络层地址（CLNP地址）的映射 可以看出，ES-IS在CLNS网络环境中的作用就犹如IP网络中的ICMP、ARP与DHCP协议的协同工作 在ES-IS工作过程中，终端系统通过发送ESH（ES Hello）报文到特定的地址，目的是向路由器通告自己的存在路由器通过监听ESH报文，以察觉网络中存在的ES，以便后续将到达特定ES地址的数据包转发给ES 在ES-IS中，路由器通过发送ISH（IS Hello）报文到特定地址，也向ES通告其自身的存在ES也监听ISH，假设收到多个IS发送的ISH，ES将随即举行选择，并将全体数据都发送给这个IS 需要留神的是，通常我们的终端系统，例如PC，都不使用ES-IS，由于这些PC都运行的是TCP/IP协议栈，类似ES-IS的工作都由TCP/IP协议栈中的ARP、ICMP、DHCP协议来完成 下图所示为CLNS中ES-IS的工作机制： IS- IS是CLNS中一个重要的组成片面，它是一个用来在CLNS网络环境中使路由器与路由器（IS与IS）之间动态的交换路由信息的协议，IS-IS在 ISO 10589中举行了定义。

IS与IS，即路由器与路由器之间的通信使用IIH（IS-IS Hello）报文IS-IS的设计主要是为了得志CLNS网络中的如下需求： ? ? ? ? ? ? ? 在路由域内执行路由选择协议功能 为网络供给最正确路由 当网络展现故障后，能够快速的收敛 供给无环路的网络 供给网络的稳定性 供给网络的可扩展性 合理利用网络资源 为了得志如上需求，IS-IS被设计成一种链路状态路由协议，并且使用SPF最短路径优先算法以实现快速的收敛和无环路网络 之 前所提到的IS-IS，它仅支持CLNS网络环境，而不支持IP网络环境中的路由信息交换后来，IETF在RFC 1195中对IS-IS举行了修改和扩展，称之为集成IS-IS（Integrated IS-IS）或双重IS-IS（Dual IS-IS）集成IS-IS的制定是为了使其能够同时应用在TCP/IP网络和OSI网络中，使其能够为IP网络供给动态的路由信息交换 集 成IS-IS是一个能够同时处理多个网络层协议（例如IP和CLNP）的路由选择协议相反，OSPF只支持IP一种网络层协议，即OSPF仅支持IP路 由。

而集成IS-IS可以支 持纯CLNP网络或纯IP网络，或者同时支持CLNP和IP两种网络环境，并为其供给路由功能集成IS-IS协议经过多年的 进展，已经成为一个可扩展的、功能强大的、易用的IGP路由选择协议，并且在运营商网络中得到了更多的应用和部署，主要用来实现域内的IP路由选择 3. OSI路由选择 OSI模范中定义了四种路由选择级别，分别为L0、L1、L2和L3 L0路由选择 L0 路由选择是发生在ES与IS之间的，它通过使用ES-IS举行路由信息的交换正如之前介绍ES-IS那样，ES通过侦听IS发送的ISH报文来获知IS 的存在当ES要向其他ES发送信息是，它将把数据包发送到IS同样，IS也侦听ES发送的ESH报文以获知ES的存在，当有数据包要发送个某个ES 时，它便根据通过ESH获取到的信息发送个特定的ES这个过程就称为L0路由选择 L1路由选择 从 图中可以看出，L1路由选择发生在同一区域内的IS之间所谓区域是指在CLNP地址中拥有一致区域前缀的一组ES和IS这里的区域概念与OSPF中的 区域分外好像 — 6 —。