动态路由协议IS(动态路由协议有哪一些)
我们常说的网络参考模型有OSI和TCP/IP，OSI协议实现上有CLNP（ConnectionLess Network Protocol）与TCP/IP的IP对应，而IS-IS最初是为CLNP设计的的一种动态路由协议。随着TCP/IP协议的流行，IS-IS经过修改和扩充提供了对IP路由的支持。
IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）属于IGP（Interior Gateway Protocol），用于自治系统内部；它也是一种链路状态协议，使用SPF（Shortest Path First）算法进行路由计算。IS-IS与以前很多单位使用的OSPF有许多相似之处，同时也存在很大不同。现在IS-IS在大规模的路由网络中应用比较多。下面我们通过实验来了解IS-IS基本配置命令。
一、实验目的
通过IS-IS基本配置操作，实现IP路由器组网。
二、实验内容
实验拓扑如图1：
图1
本次实验将主要配置：
1、配置路由器各接口IP地址，使相邻节点网络层可达
2、创建IS-IS进程
3、配置网络实体名称
4、配置全局Level级别
5、建立IS-IS邻居
6、配置IS-IS主机名映射（可选）
三、实验配置
(一) 配置路由器各接口IP地址
1、R1
[R1]interface GigabitEthernet0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.12.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]interface GigabitEthernet0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.13.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]]ip address 10.0.14.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/2]interface loopback0
[R1-LoopBack0]ip address 192.168.1.1 32
[R1-LoopBack0]quit
2、R2~R6
与R1类似，按图1分配的IP地址配置即可，不再列出以节约篇幅。
(二) 创建IS-IS进程
1、R1
[R1]isis 1
命令说明：
创建IS-IS进程，进程号为1，该进程号仅在路由器本地有效，各个路由器可以不同。不输入进程号，默认为1。
2、R2~R6
与R1相同。
(三) 配置网络实体名称
1、R1
[R1-isis-1]network-entity 49.0001.1921.6800.1001.00
命令说明：
该命令设置了网络实体名称为49.0001.1921.6800.1001.00，其中指定路由器所在区域为49.0001，System ID为1921.6800.1001
2、R2
[R2-isis-1]network-entity 49.0001.1921.6800.2002.00
3、R3
[R3-isis-1]network-entity 49.0003.0100.0000.3003.00
[R3-isis-1]quit
4、R4
[R4-isis-1]network-entity 49.0003.0100.0000.4004.00
[R3-isis-1]quit
5、R5
[R5-isis-1]network-entity 49.0003.0100.0000.5005.00
6、R6
[R6-isis-1]network-entity 49.0003.0100.0000.6006.00
注：
1. IS-IS协议数据报文直接封装在数据链路层的帧中，它不用IP地址，而是有自己的地址结构NSAP（Network Service Access Point）。网络实体名称NET（Network Entity Title）可以看成是一类特殊的NSAP，用于标识IS-IS路由器，它包含从左到右Area Address、System ID、SE三部分。其中：
- Area Address：1~13字节，可标识路由域和路由域中的区域；开头第1个字节一般由专门的组织分配，49代表私有地址，就像IP私有地址；类似于OSPF中的区域号。
- System ID：6字节，用来在区域内唯一标识路由器。一般使用Router ID或Loopback0接口的IP地址作为System ID。转换方法如下（以R1为例）：
(1) 将R1的Loopback0的IP地址192.168.1.1每部分的十进制数都扩展为3位，不足3位的在前面补0，得到192.168.001.001。
(2) 将扩展后的地址用 . 重新分隔为3部分，每部分由4位数字组成，得到1921.6800.1001即为System ID。
- SE：1字节，固定为00。
2. 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。
- 一般将Level-1路由器和Level-1-2路由器部署在非骨干区域（Level-1区域），Level-2路由器部署在骨干区域（Level-2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。Level-2路由器和Level-1-2路由器共同组成骨干网。
- 同一Level-1区域内的所有路由器必须具有相同的区域地址，Level-2区域内的路由器可以具有不同的区域地址（如图1中R1和R2为L2路由器，在不同的区域，与OSPF不同）。
- 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。
(四) 配置全局Level级别
1、R1
[R1-isis-1]is-level level-2
[R1-isis-1]quit
命令说明：
将R1设置为Level-2路由器。华为路由器默认为Level-1-2，因此R3、R4不用设置。
2、R2
[R2-isis-1]is-level level-2
[R2-isis-1]quit
3、R5
[R5-isis-1]is-level level-1
[R5-isis-1]quit
4、R6
[R6-isis-1]is-level level-1
[R6-isis-1]quit
注：
IS-IS路由器类型分为Level-1（简写为L1）路由器、Level-2（简写为L2）路由器、Level-1-2（简写为L1/L2）路由器：
- L1路由器负责区域内的路由，它只与属于同一区域的L1和L1/L2路由器形成邻居关系，负责维护L1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L1/L2路由器。类似于OSPF中Totally Stub区域。
- L2路由器负责区域间的路由，它可以与同一或者不同区域的L2路由器或者L1/L2路由器形成邻居关系，维护一个L2的LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息。所有形成L2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L2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L2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。
- L1/L2路由器同时属于L1和L2的路由器，它可以与同一区域的L1和L1/L2路由器形成L1邻居关系，也可以与同一区域或其他区域的L2和L1/L2路由器形成2的邻居关系。L1路由器必须通过L1/L2路由器才能连接至其他区域。L1/L2路由器维护两个LSDB，L1的LSDB用于区域内路由，L2的LSDB用于区域间路由。
(五) 建立IS-IS邻居
1、R1
[R1]interface GigabitEthernet0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[R1-GigabitEthernet0/0/0]interface GigabitEthernet0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]isis dis-priority 127
[R1-GigabitEthernet0/0/1]isis enable 1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]]isis enable 1
[R1-GigabitEthernet0/0/2]isis circuit-type p2p
[R1-GigabitEthernet0/0/2]interface loopback0
[R1-LoopBack0]isis enable 1
[R1-LoopBack0]quit
命令说明：
1、isis enable 1用于使能IS-IS接口，同时制定了进程号1
2、isis dis-priority 127为可选命令，用来在广播网中设置选举DIS的路由器接口优先级为127，数值越大优先级越高（缺省情况下，广播网接口在L1和L2级别的DIS优先级为64；如果优先级相同，则其中MAC地址最大的路由器会被选中）。
3、isis circuit-type p2p为可选命令，它可以将广播网接口模拟成P2P接口，与之连接的对端接口（如图1中的R4的G0/0/2）也要同步配置。
2、R2~R6
与R1类似，R2~R6在配有IP地址的接口（包括Loopback）视图下均输入
isis enable 1
另外R4的G0/0/2接口视图下输入
isis circuit-type p2p
注：
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（Pseudonode），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。DIS类似OSPF在广播网中的DR。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。L1/L2设备的广播网接口会分别为L1和L2级别选举DIS，如果只希望在1或者L2级别选举DIS，可以通过指定Level级别实现。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。
(六) 配置IS-IS主机名映射（可选）
1、R1
[R1]isis 1
[R1-isis-1]is-name R1
[R1-isis-1]quit
命令说明：
is-name R1使能R1路由器的主机名与System ID映射的服务，即1921.6800.1001映射为R1，一些display命令的输出显示会将1921.6800.1001映射为R1，更便于理解。
2、R2~R6
与R1类似，R2~R6在ISIS进程视图下映射自己的主机名。
四、实验观察
(一) IS-IS邻居关系
1、R1输入
显示如图2
图2
可以看出与R2、R3、R4均建立了邻居关系，状态为up，类型均为L2。
2、R3输入
显示如图3
图3
可以看出与R1、R5均建立了邻居关系，状态为up，类型分别为L2、L1。
3、R5输入
显示如图4
图4
可以看出与R3、R6均建立了邻居关系，状态为up，类型均为L1。
(二) IS-IS路由表
1、R2输入
显示如图5
图5
可以看到路由表已经有了所有路由器接口网段的路由，路由表为L2。
2、R5输入
显示如图6
图6
可以看到路由表已经有了所在L1的所有路由器接口网段的路由，路由表为L1。去往R1和R2的192.168网段路由被一条指向R3的默认路由代替。
3、R3输入
(1)
显示如图7
图7
可以看到路由表分为了L1和L2。其中0.0.0.0默认路由应该是R4的原因，但为了避免环路并未使用。
(2)将R1的G0/0/1 shutdown，再次查看R3路由表，如图8
图8
可以看到路由表L2中的表项，只剩下R3自身接口的直连网段了。这也解释了前面提到的“L2级路由器必须是物理连续的”的原因。
(三) IS-IS的接口信息
1、以R1为例，输入
显示如图9
图9
可以看到在广播网上的DIS情况。
至此，实验告一段落。
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附：
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