基本介紹
- 中文名：中間系統到中間系統
- 外文名：IS-IS，Intermediate system to intermediate system
- 類型：路由協定
系統介紹,定址規則,網路類型,用途,現存問題,關鍵技術,SPF算法,頭結構,
系統介紹
中間系統到中間系統（IS-IS，Intermediate system to intermediate system，意為“中間系統到中間系統”）是一種內部網關協定，是電信運營商普遍採用的內部網關協定之一。[1]標準的IS-IS協定是由國際標準化組織制定的ISO/IEC 10589:2002 所規範的。但是標準的IS-IS協定是為無連線網路服務（CLNS）設計的，並不直接適合於IP網路，因此網際網路工程任務組制定了可以適用於IP網路的集成化的IS-IS協定，稱為集成IS-IS，它由RFC 1195等RFC文檔所規範。由於IP網路的普遍存在，一般所稱的IS-IS協定，通常是指集成IS-IS協定。
定址規則
⒈位於同一區域內的路由器Area ID必須相同。
⒉ES只能與具有相同Area ID的IS進行通訊。
⒊同一區域內的Level-1 IS為了彼此區分必須有唯一的System ID。（建議整個域內所有IS都有唯一的System ID）
⒋整個域內所有Level-2 IS為了彼此區分必須有唯一的System ID。
⒌包交換網路中，虛電路號或DLCI號碼經常加在System ID的後面構成LAN ID，這主要是為了防止同時屬於多個Area的IS在不同的Area中有相同的System ID。
⒍如果系統檢測到System ID重複，將會報告以下錯誤：
IS-IS: possible duplicate system ID <sys_id> detected
⒈Hello PDU ：用於建立和維護毗鄰關係。
⒉LSP，Link-state Packet，用於發布鏈路狀態信息。
⒊PSNP，Partial sequence number PDU，用於確認和請求鏈路狀態信息。
⒋CSNP，Complete sequence number PDU，用於發布完整鏈路狀態資料庫。
網路類型
⒈ 廣播網路
⒉ 點對點網路
Link-state Packet內容
⒈ LSP的類型和長度。
⒉ LSP的ID和序列號，sequence number用於判斷信息的新舊，路由器重啟動時初始化為1。這個序列號不能防止Overflow，共四個位元組，在1LSP/sec的情況可用136年，但不能防止DoS攻擊，可採用IS身份驗證的方法解決。（記得OSPF中也用這個東西吧？）
⒊ 生存期，預設的初始值為1200，減到0的信息要從拓撲表中刪除。
⒋ IS鄰居和ES鄰居列表
⒌ 驗證口令
⒍ 傳遞的IP子網信息（用於集成的IS-IS）
IS-IS路由器角色和信息交換
⒉ L2，Level 2，只負責區域間路由，類似於OSPF的骨幹路由器。L2和L1/L2。
⒊L1/L2，Level 1-2，同時負責區域內和區域間路由，類似於OSPF的ABR。包含兩個獨立的Level 1 和Level 2資料庫。但它不向L1路由器通告L2路由，所以L1路由器不會學到區域外的路由，這有點像OSPF的完全末節區域。
次優路徑
在有兩個ABR時會出現次優路徑。
用途
大多數公司都是用最簡單的NSAP格式，其組成如下：
⒈區域地址，至少一個位元組，有下面兩部分組成。
-----AFI設定為49：表示AFI是本地管理，因此公司有權分配各個地址。
-----區域標示符（ID）：是區域地址中位於AFI後面的位元組。
⒉系統ID：在CISCO路由器中要求使用6位元組的系統ID，且系統ID必須是唯一的，通常將路由器的MAC地址用作系統ID。然而綜合IS-IS將IP位址用作系統ID的一部分。在整個AS中，系統ID都應該是唯一的，這樣，將設備移到其他區域時，不會導致L1或L2衝突。
⒊NSEL：對於路由器總是為0
協定結構
現存問題
一個非技術問題是ISIS受OSI約束，使得與OSPF相比它的發展比較緩慢。這個限制的原因是由於SPF的要求；但Wide-metric使這個範圍變成24位的擴展解決了這個問題。
中間系統到中間系統，它是為OSI所設計的。
管理距離：115 協定號：ISIS不存在協定號，ISIS不在TCP/IP的協定集中。
IS-IS路由協定中的路由信息分為四級：
⒈Level-0 ：存在於ES與IS之間。
⒉Level-1 ：存在於同一區域內的多台路由器之間，用於實現區域內路由。
⒊Level-2：存在於同一域內不同區域的多台路由器之間，用於實現區域間路由。
⒋Level-3 ：存在於不同的域之間。
IS-IS與OSPF的區別
不同協定 IS-IS OSPF
1 區域分界點在鏈路之上 區域分界點在路由器之上
2 沒有骨幹區域，但是有骨幹鏈路。在多區域的環境下要有骨幹區域，且要求所有非骨幹區域與骨幹區域直接相連。
3 每個路由器在區域內只傳送一個LSA數據包，LSA數據包較多
4 連線到骨幹鏈路的Level-1路由器會自身生成一個默認路由來轉發本地無明細路由的數據包。
NSAP（Network Service Access Point）
等同於IP位址+連線埠號，它可以標明三層地址，也可以標明二層的地址。
NSAP（Network Service Access Point）地址格式
IDP（區域） DSP（區域服務標識）
AFI（1位元組） IDI（2位元組） HODSO（0-10位元組） SID（6位元組） NSEL（1位元組）
一共是8~20位元組。
NET（Network Entity Title）網路實體標識
AFI=39表示ISO數據國家代碼。
AFI=47表示ISO國際代碼指定
NET地址一般以00結尾
例子：NSAP=47.0001.aaaa.bbbb.cccc.00
IS-IS: Area = 47.0001,System ID = aaaa.bbbb.cccc,NSEL = 00
ISO-IGRP: Domain = 47 Area = 0001,System ID = aaaa.bbbb.cccc,NSEL = 00
關鍵技術
SPF算法
SPF算法也被稱為Dijkstra算法，這是因為最短路徑優先算法SPF是由荷蘭計算機科學家狄克斯特拉於1959年提出的。
SPF算法將每一個路由器作為根（ROOT）來計算其到每一個目的地路由器的距離，每一個路由器根據一個統一的資料庫會計算出路由域的拓撲結構圖，該結構圖類似於一棵樹，在SPF算法中，被稱為最短路徑樹。
SPF算法是OSPF路由協定的基礎。SPF算法有時也被稱為Dijkstra算法，這是因為最短路徑優先算法SPF是Dijkstra發明的。SPF算法將每一個路由器作為根（ROOT）來計算其到每一個目的地路由器的距離，每一個路由器根據一個統一的資料庫會計算出路由域的拓撲結構圖，該結構圖類似於一棵樹，在SPF算法中，被稱為最短路徑樹。在OSPF路由協定中，最短路徑樹的樹幹長度，即OSPF路由器至每一個目的地路由器的距離，稱為OSPF的Cost，其算法為：Cost = 100×(10)^6/鏈路頻寬 .
頭結構
8 16bit
Intradomain routing protocol discriminator Length indicator
Version/protocol ID extension ID length
R R R PDU type Version
Reserved Maximum area addresses
Intradomain Routing Protocol Discriminator ― 分配給該協定的網路層協定標識符。
Length Indicator ― 固定頭長（octet）。
Version/protocol ID Extension ― 值為1。
ID Length ― 指 NSAP 地址以及該路由域中使用的 NET 的 ID 欄位長。
R ― 預留位。
PDU Type ― PDU 類型。位6、位7和位8作為預留位。
Version ― 值為1。
Maximum Area Addresses ― 該中間系統區域所許可的區域地址號。
IS-IS 中的 NSAP 格式：
<- IDP -> <- DSP ->
<- HO-DSP ->
AFI IDI Contents assigned by authority identified in IDI field
<- Area Address -> <- ID -> <- SEL ->
IDP ― 初始域部分（Initial Domain Part）。
AFI ― 許可權格式標識符（Authority and Format Identifier ，1位元組）。提供 IDI 和 DSP 欄位的結構和內容等信息。
IDI ― 初始域標識符（Initial Domain Identifier，可變長）。
DSP ― 域特定部分（Domain Specific Part）
HO-DSP ― 高級-特定域部分（High Order Domain Specific Part）。
區域地址（Area Address，可變長）。
ID ― 系統 ID （1- 8位元組）。
相關協定 OSPF、ES-IS、CLNP、IDRP、CONP
組織來源 IS-IS 定義在 ISO 文檔10589中，校訂於 IETF文檔的 RFC 1629中。
