一、IS-IS

IS-IS 是一個非常靈活的路由協議，具有很好地可擴展性，而且已經整合了諸如 MPLS

（多協議標記交換）之類的特性，其主要特點如下：

1. 維護一個鏈路狀態數據庫，并使用 SPF 算法來計算最佳路徑；

2．用 Hello 包建立和維護鄰居關系；

3．使用區域來構造兩級層次化的拓撲結構；

4．在區域之間可以使用路由匯總來減少路由器的負擔；

5．支持 VLSM 和 CIDR；

6．在廣播多路訪問網絡，通過選舉指定 IS（DIS）來管理和控制網絡上的泛洪擴散；

7．具有認證功能；

8. IS-IS 采用 cost 作為度量值；

9. IS-IS 管理距離為 115；

10. 快速收斂；

11. 適合大型網絡。

二、IS-IS相關術語

1. CLNS（ Connectionless Network Service，無連接網絡服務）：使用數據報傳輸服

務，在數據傳輸之前不需要建立連接，它描述提供給傳輸層的服務；

2. CLNP（ Connectionless Network Protocol, 無連接網絡協議）：是 OSI 模型中網絡

層中的一種無連接的網絡協議，和 IP 有相同的特質；

3. ES（End system,端系統）: 沒有路由能力的網絡節點；

4. IS（Intermediate System，中間系統）: 有數據包轉發能力的網絡節點，即路由器；

5. NSAP（Network Service Access Point ，網絡服務訪問點），是網絡層和傳輸層邊

界上概念性的點。每一個傳輸層實體都會分配得到唯一的 NSAP 地址；

6. Level 1 路由器：類似 OSPF 的內部路由器；

7. Level 1/2 路由器：類似 OSPF 的 ABR；

8. Level 2 路由器：類似 OSPF 的主干路由器；

9．SNPA（Subnetwork Point of Attachment，子網連接點）：是和三層地址對應的二層

地址，如 MAC 地址、DLCI 等；

10. ISO 地址：ISO 地址有兩種形式，NET（網絡實體標題）和 NSAP 地址，其中 NET 是

NSEL 的值為 0x00 時的 NSAP 地址，NSAP 地址長度為 8-20 個字節，包括區域、系統 ID 和 NSEL

三個部分，其中前兩部分可以分得更細。

三、集成 IS-IS 的基本配置

1、目的

（1）在路由器上啟動 IS-IS 路由進程

（2）啟用參與路由協議的接口

（3）度量值 cost 的計算

（4）NET 地址配置

（5）DIS 選舉的控制

（6）查看和調試 IS-IS 路由協議相關信息

2、拓撲

3.實驗步驟

（1）步驟 1：配置路由器 R1

R1(config)# router isis //啟動 IS-IS 路由進程

R1(config-router)# net 49.0001.1111.1111.1111.00 //配置 NET 地址

R1(config)# interface Loopback0

R1(config-if)# ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

R1(config-if)# ip router isis //接口下啟用 IS-IS

R1(config-if)# interface Serial0/0/0

R1(config-if)# ip address 192.168.12.1 255.255.255.0

R1(config-if)# ip router isis

R1(config-if)# no shutdown

（2）步驟 2：配置路由器 R2

R2(config)# router isis

R2(config-router)# net 49.0001.2222.2222.2222.00

R2(config)# interface Loopback0

R2(config-if)# ip address 2.2.2.2 255.255.255.0

R2(config-if)# ip router isis

R2(config)# interface gigabitethernet0/0

R2(config-if)# ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

R2(config-if)# ip router isis

R2(config-if)# no shutdown

R2(config)# interface Serial0/0/0

R2(config-if)# ip address 192.168.12.2 255.255.255.0

R2(config-if)# clockrate 128000

R2(config-if)# ip router isis

R2(config-if)# no shutdown

（3）步驟 3：配置路由器 R3

R3(config)# router isis

R3(config-router)# net 49.0001.3333.3333.3333.00

R3(config)# interface Loopback0

R3(config-if)# ip address 3.3.3.3 255.255.255.0

R3(config-if)# ip router isis

R3(config)# interface gigabitethernet0/0

R3(config-if)# ip address 192.168.1.3 255.255.255.0

R3(config-if)# ip router isis

R3(config-if)# no shutdown

（4）步驟 4：配置路由器 R4

R4(config)# router isis

R4(config-router)# net 49.0001.4444.4444.4444.00

R4(config)# interface Loopback0

R4(config-if)# ip address 4.4.4.4 255.255.255.0

R4(config-if)# ip router isis

R4(config)# interface gigabitethernet0/0

R4(config-if)# ip address 192.168.1.4 255.255.255.0

R4(config-if)# ip router isis

R4(config-if)# no shutdown

4.實驗調試

（1） show clns neighbors

該命令用來顯示 IS-IS 的鄰居。

R2# show clns neighbors

System Id Interface SNPA State Holdtime Type Protocol

R1 Se0/0/0 *HDLC* Up 24 L1L2 IS-IS

R3 Gi0/0 ca02.0f78.0000 Up 26 L1L2 IS-IS

R4 Gi0/0 ca03.0f78.0000 Up 8 L1L2 IS-IS

從以上輸出可以看出，路由器 R2 有 3 個鄰居,而且都是“ L1L2”類型的，這也是啟動

IS-IS 的路由器的默認類型。由于 R1 和 R2 是通過串行連接的，所以 SNPA 為“ *HDLC*”，而

R2與R3和R4是通過以太網連接的，所以SNPA分別是R3和R4以太口“ gigabitethernet0/0”

的 MAC 地址。

【提示】

從IOS12.0(5)版本開始，Cisco路由器支持動態主機名字映射，可以通過命令“show isis

hostname

show isis

hostname”查看：

R2# show isis hostname

Level System ID Dynamic Hostname (notag)

1 4444.4444.4444 R4

2 3333.3333.3333 R3

1 1111.1111.1111 R1

* * 2222.2222.2222 R2

上面輸出清楚的顯示了系統 ID 和動態主機名的映射關系，其中“* *” 表示本地路由器。

【注意】

缺省情況下，Hello 包每 10 秒中發送一次，holddown 時間為 30 秒，即 3 倍的關系。可

以在接口下通過“ isis hello-interval” 命令修改 Hello 包發送的周期，同時通過“isis

hello-multiplier

isis

hello-multiplier”命令定義 holddown 是 Hello 周期的倍數。

（2） show clns protocol

該命令顯示和 CLNS 路由協議相關的信息。

R2# show clns protocol

IS-IS Router:

System Id: 2222.2222.2222.00 IS-Type: level-1-2

//系統 ID 以及 IS-IS 路由器類型

Manual area address(es):

49.0001

Routing for area address(es):

49.0001

Interfaces supported by IS-IS:

Gigabitethernet0/0 - IP

Serial0/0/0 - IP

Loopback0 – IP

//以上四行表示運行 IS-IS 路由協議的接口

Redistribute:

static (on by default)

Distance for L2 CLNS routes: 110

//管理距離

RRR level: none

Generate narrow metrics: level-1-2

Accept narrow metrics: level-1-2

//使用“窄”度量

Generate wide metrics: none

Accept wide metrics: none

（3） show clns interface

該命令顯示 clns 接口狀態的基本信息。

R2# show clns interface s0/0/0

Serial0/0/0 is up, line protocol is up

Checksums enabled, MTU 1500, Encapsulation HDLC

ERPDUs enabled, min. interval 10 msec.

CLNS fast switching enabled

//CLNS 快速交換啟動

CLNS SSE switching disabled

//CLNS SSE 交換關閉

DEC compatibility mode OFF for this interface

Next ESH/ISH in 47 seconds

Routing Protocol: IS-IS

Circuit Type: level-1-2 //電路類型

Interface number 0x1, local circuit ID 0x100

Neighbor System-ID: R1

Level-1 Metric: 10, Priority: 64, Circuit ID: R2.00

// 接口 Level-1 的度量值、接口優先級以及電路 ID

Level-1 IPv6 Metric: 10

Number of active level-1 adjacencies: 1

Level-2 Metric: 10, Priority: 64, Circuit ID: R2.00

// 接口 Level-2 的度量值、接口優先級以及電路 ID

Level-2 IPv6 Metric: 10

Number of active level-2 adjacencies: 1

Next IS-IS Hello in 7 seconds

if state UP

（4） show clns route

該命令查看 CLNS 第二層路由信息。

R2# show clns route

Codes: C - connected, S - static, d - DecnetIV

I - ISO-IGRP, i - IS-IS, e - ES-IS

B - BGP, b - eBGP-neighbor

C 49.0001.2222.2222.2222.00 [1/0], Local IS-IS NET

C 49.0001 [2/0], Local IS-IS Area

因為這條命令用于 OSI 路由選擇，所以以上輸出沒有太多的信息。

（5） show isis topology

該命令顯示 IS-IS 的拓撲結構信息，包含到其它中間系統的路徑信息。

R2# show isis topology

IS-IS IP paths to level-1 routers

System Id Metric Next-Hop Interface SNPA

R1 10 R1 Se0/0/0 *HDLC*

R2 --

R3 10 R3 Gi0/0 ca02.0f78.0000

R4 10 R4 Gi0/0 ca03.0f78.0000

IS-IS IP paths to level-2 routers

System Id Metric Next-Hop Interface SNPA

R1 10 R1 Se0/0/0 *HDLC*

R2 --

R3 10 R3 Gi0/0 ca02.0f78.0000

R4 10 R4 Gi0/0 ca03.0f78.0000

以上輸出表明 IS-IS 為 L1 路由器和 L2 路由器分別存放拓撲結構數據庫的，其中

“metric”是到達目標的 cost 之和。

（6） show isis database

該命令顯示 IS-IS 鏈路狀態數據庫。

R2# show isis database

IS-IS Level-1 Link State Database:

LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL

R1.00-00 0x0000001C 0x5F4F 1077 0/0/0

R2.00-00 * 0x0000001E 0xF57A 974 0/0/0

R3.00-00 0x0000001C 0x0608 855 0/0/0

R4.00-00 0x0000001B 0xA5FA 701 0/0/0

R4.02-00 0x00000018 0x9BE2 592 0/0/0

IS-IS Level-2 Link State Database:

LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL

R1.00-00 0x00000020 0xFD8C 882 0/0/0

R2.00-00 * 0x00000020 0x125F 493 0/0/0

R3.00-00 0x0000001E 0x658B 869 0/0/0

R4.00-00 0x0000001B 0x1870 542 0/0/0

R4.02-00 0x00000018 0x4DB9 916 0/0/0

以上輸出表明：

① IS-IS 為第一層路由和第二層路由分別維護獨立的鏈路狀態數據庫。由于 IS-IS 是

鏈路狀態路由協議，而且四臺路由器具有相同區域，所以它們的鏈路狀態數據庫是相同的；

② 路由器 R4 是 DIS,LSPID（鏈路狀態協議數據單元 ID）由三個部分構成：

第一部分是系統 ID,長度為 6 個字節；

第二部分是偽節點 ID,長度為一個字節，它代表了一個 LAN,當這個值非 0 時，表示該路

由器為 DIS；

第三部分是 LSP 分段號，長度為一個字節，如果是 00 表示所有的數據都在單個的 LSP

中；

③ 系統 ID 和偽節點就構成了電路 ID（Circuit ID），如：“R4.02”。

【技術要點】

DIS 的選舉原則如下：

① 只有形成鄰接關系的路由器才有資格參與選舉；

② 接口優先級最高成為 DIS；

③ 如果接口優先級相同，則最高的 SNPA 地址成為 DIS；

④ DIS 選舉是搶占的。

修改接口優先級的命令是“ isis priority”，默認是 64，取值范圍為 0-127。在本例中

可以將 R2 的以太口的接口優先級改為 100，則 R2 馬上被選為 DIS，顯示如下：

R2# show isis database

IS-IS Level-1 Link State Database:

LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL

R1.00-00 0x00000020 0x5753 1196 0/0/0

R2.00-00 * 0x00000023 0xD562 1197 0/0/0

R2.02-00 * 0x00000001 0x63FE 1189 0/0/0

R3.00-00 0x00000021 0xC80D 1191 0/0/0

R4.00-00 0x00000020 0x68FF 1191 0/0/0

IS-IS Level-2 Link State Database:

LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL

R1.00-00 0x00000024 0xF590 1196 0/0/0

R2.00-00 * 0x00000025 0x58E0 1198 0/0/0

R2.02-00 * 0x00000001 0x15D5 1198 0/0/0

R3.00-00 0x00000024 0xB0B5 1196 0/0/0

R4.00-00 0x00000021 0x639A 1196 0/0/0

（7） show isis route

該命令查看 CLNS 第一層路由信息。

R2# show isis route

IS-IS not running in OSI mode (*) (only calculating IP routes)

(*) Use "show isis topology" command to display paths to all routers

由于該命令是針對 OSI 路由選擇協議的，所以沒有具體的輸出。

（8） show ip protocols

該命令顯示和 IP 路由協議相關的信息。

R2# show ip protocols

Routing Protocol is " isis"

Invalid after 0 seconds, hold down 0 0, flushed after 0

//更新計時器全部為 0，表示 IS-IS 路由協議采用出發更新

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Redistributing: isis

Address Summarization:

None

Maximum path: 4

Routing for Networks:

Loopback0

Serial0/0/0

Gigabitethernet0/0

//以上四行表示運行 IS-IS 路由協議的接口

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

4.4.4.4 115 00:06:51

3.3.3.3 115 00:06:51

1.1.1.1 115 00:06:51

//以上五行表示路由信息源

Distance: (default is 115)

//默認管理距離

（9） show ip route

R2# show ip route isis

1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

i L1 1.1.1.0 [115/20] via 192.168.12.1, Serial0/0/0

3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

i L1 3.3.3.0 [115/20] via 192.168.1.3, GigabitEthernet0/0

4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

i L1 4.4.4.0 [115/20] via 192.168.1.4, GigabitEthernet0/0

以上輸出表明，如果路由器類型為“L1/L2”,區域內的路由用“ i L1”表示，即 level-1

路由。

【提示】

默認情況下，IS-IS 使用窄度量計算度量值，所有鏈路都使用 10 作為度量值，因為 IS-IS

不能象 OSPF 那樣基于帶寬自動的計算度量值。