動態路由協議IS(動態路由協議有哪些)
我們常說的網絡參考模型有OSI和TCP/IP,OSI協議實現上有CLNP(ConnectionLess Network Protocol)與TCP/IP的IP對應,而IS-IS最初是為CLNP設計的的一種動態路由協議。隨著TCP/IP協議的流行,IS-IS經過修改和擴充提供了對IP路由的支持。
IS-IS(Intermediate System to Intermediate System,中間系統到中間系統)屬于IGP(Interior Gateway Protocol),用于自治系統內部;它也是一種鏈路狀態協議,使用SPF(Shortest Path First)算法進行路由計算。IS-IS與以前很多單位使用的OSPF有許多相似之處,同時也存在很大不同。現在IS-IS在大規模的路由網絡中應用比較多。下面我們通過實驗來了解IS-IS基本配置命令。
一、實驗目的
通過IS-IS基本配置操作,實現IP路由器組網。
二、實驗內容
實驗拓撲如圖1:
本次實驗將主要配置:
1、配置路由器各接口IP地址,使相鄰節點網絡層可達
2、創建IS-IS進程
3、配置網絡實體名稱
4、配置全局Level級別
5、建立IS-IS鄰居
6、配置IS-IS主機名映射(可選)
三、實驗配置
(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
與R1類似,按圖1分配的IP地址配置即可,不再列出以節約篇幅。
(二) 創建IS-IS進程
1、R1
[R1]isis 1
命令說明:
創建IS-IS進程,進程號為1,該進程號僅在路由器本地有效,各個路由器可以不同。不輸入進程號,默認為1。
2、R2~R6
與R1相同。
(三) 配置網絡實體名稱
1、R1
[R1-isis-1]network-entity 49.0001.1921.6800.1001.00
命令說明:
該命令設置了網絡實體名稱為49.0001.1921.6800.1001.00,其中指定路由器所在區域為49.0001,System ID為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協議數據報文直接封裝在數據鏈路層的幀中,它不用IP地址,而是有自己的地址結構NSAP(Network Service Access Point)。網絡實體名稱NET(Network Entity Title)可以看成是一類特殊的NSAP,用于標識IS-IS路由器,它包含從左到右Area Address、System ID、SE三部分。其中:
Area Address:1~13字節,可標識路由域和路由域中的區域;開頭第1個字節一般由專門的組織分配,49代表私有地址,就像IP私有地址;類似于OSPF中的區域號。
System ID:6字節,用來在區域內唯一標識路由器。一般使用Router ID或Loopback0接口的IP地址作為System ID。轉換方法如下(以R1為例):
(1) 將R1的Loopback0的IP地址192.168.1.1每部分的十進制數都擴展為3位,不足3位的在前面補0,得到192.168.001.001。
(2) 將擴展后的地址用 . 重新分隔為3部分,每部分由4位數字組成,得到1921.6800.1001即為System ID。
SE:1字節,固定為00。
2. IS-IS在自治系統內采用骨干區域與非骨干區域兩級的分層結構。
一般將Level-1路由器和Level-1-2路由器部署在非骨干區域(Level-1區域),Level-2路由器部署在骨干區域(Level-2區域)。每一個非骨干區域都通過Level-1-2路由器與骨干區域相連。Level-2路由器和Level-1-2路由器共同組成骨干網。
同一Level-1區域內的所有路由器必須具有相同的區域地址,Level-2區域內的路由器可以具有不同的區域地址(如圖1中R1和R2為L2路由器,在不同的區域,與OSPF不同)。
在IS-IS中,每個路由器都只屬于一個區域;而在OSPF中,一個路由器的不同接口可以屬于不同的區域。
在IS-IS中,單個區域沒有骨干與非骨干區域的概念;而在OSPF中,Area0被定義為骨干區域。
(四) 配置全局Level級別
1、R1
[R1-isis-1]is-level level-2
[R1-isis-1]quit
命令說明:
將R1設置為Level-2路由器。華為路由器默認為Level-1-2,因此R3、R4不用設置。
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路由器類型分為Level-1(簡寫為L1)路由器、Level-2(簡寫為L2)路由器、Level-1-2(簡寫為L1/L2)路由器:
L1路由器負責區域內的路由,它只與屬于同一區域的L1和L1/L2路由器形成鄰居關系,負責維護L1的鏈路狀態數據庫LSDB(Link State Database),該LSDB包含本區域的路由信息,到本區域外的報文轉發給最近的L1/L2路由器。類似于OSPF中Totally Stub區域。
L2路由器負責區域間的路由,它可以與同一或者不同區域的L2路由器或者L1/L2路由器形成鄰居關系,維護一個L2的LSDB,該LSDB包含區域間的路由信息。所有形成L2鄰居關系的路由器組成路由域的骨干網,負責在不同區域間通信。路由域中L2級別的路由器必須是物理連續的,以保證骨干網的連續性。只有L2級別的路由器才能直接與區域外的路由器交換數據報文或路由信息。
L1/L2路由器同時屬于L1和L2的路由器,它可以與同一區域的L1和L1/L2路由器形成L1鄰居關系,也可以與同一區域或其他區域的L2和L1/L2路由器形成2的鄰居關系。L1路由器必須通過L1/L2路由器才能連接至其他區域。L1/L2路由器維護兩個LSDB,L1的LSDB用于區域內路由,L2的LSDB用于區域間路由。
(五) 建立IS-IS鄰居
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
命令說明:
1、isis enable 1用于使能IS-IS接口,同時制定了進程號1
2、isis dis-priority 127為可選命令,用來在廣播網中設置選舉DIS的路由器接口優先級為127,數值越大優先級越高(缺省情況下,廣播網接口在L1和L2級別的DIS優先級為64;如果優先級相同,則其中MAC地址最大的路由器會被選中)。
3、isis circuit-type p2p為可選命令,它可以將廣播網接口模擬成P2P接口,與之連接的對端接口(如圖1中的R4的G0/0/2)也要同步配置。
2、R2~R6
與R1類似,R2~R6在配有IP地址的接口(包括Loopback)視圖下均輸入
isis enable 1
另外R4的G0/0/2接口視圖下輸入
isis circuit-type p2p
注:
在廣播網絡中,IS-IS需要在所有的路由器中選舉一個路由器作為DIS(Designated Intermediate System)。DIS用來創建和更新偽節點(Pseudonode),并負責生成偽節點的鏈路狀態協議數據單元LSP(Link state Protocol Data Unit),用來描述這個網絡上有哪些網絡設備。DIS類似OSPF在廣播網中的DR。偽節點是用來模擬廣播網絡的一個虛擬節點,并非真實的路由器。在IS-IS中,偽節點用DIS的System ID和一個字節的Circuit ID(非0值)標識。L1/L2設備的廣播網接口會分別為L1和L2級別選舉DIS,如果只希望在1或者L2級別選舉DIS,可以通過指定Level級別實現。不同級別的DIS可以是同一臺路由器,也可以是不同的路由器。
IS-IS協議中DIS與OSPF協議中DR的區別:
在IS-IS廣播網中,優先級為0的路由器也參與DIS的選舉,而在OSPF中優先級為0的路由器則不參與DR的選舉。
在IS-IS廣播網中,當有新的路由器加入,并符合成為DIS的條件時,這個路由器會被選中成為新的DIS,原有的偽節點被刪除。此更改會引起一組新的LSP泛洪。而在OSPF中,當一臺新路由器加入后,即使它的DR優先級值最大,也不會立即成為該網段中的DR。
在IS-IS廣播網中,同一網段上的同一級別的路由器之間都會形成鄰接關系,包括所有的非DIS路由器之間也會形成鄰接關系。而在OSPF中,路由器只與DR和BDR建立鄰接關系。
(六) 配置IS-IS主機名映射(可選)
1、R1
[R1]isis 1
[R1-isis-1]is-name R1
[R1-isis-1]quit
命令說明:
is-name R1使能R1路由器的主機名與System ID映射的服務,即1921.6800.1001映射為R1,一些display命令的輸出顯示會將1921.6800.1001映射為R1,更便于理解。
2、R2~R6
與R1類似,R2~R6在ISIS進程視圖下映射自己的主機名。
四、實驗觀察
(一) IS-IS鄰居關系
1、R1輸入
顯示如圖2
可以看出與R2、R3、R4均建立了鄰居關系,狀態為up,類型均為L2。
2、R3輸入
顯示如圖3
可以看出與R1、R5均建立了鄰居關系,狀態為up,類型分別為L2、L1。
3、R5輸入
顯示如圖4
可以看出與R3、R6均建立了鄰居關系,狀態為up,類型均為L1。
(二) IS-IS路由表
1、R2輸入
顯示如圖5
可以看到路由表已經有了所有路由器接口網段的路由,路由表為L2。
2、R5輸入
顯示如圖6
可以看到路由表已經有了所在L1的所有路由器接口網段的路由,路由表為L1。去往R1和R2的192.168網段路由被一條指向R3的默認路由代替。
3、R3輸入
(1)
顯示如圖7
可以看到路由表分為了L1和L2。其中0.0.0.0默認路由應該是R4的原因,但為了避免環路并未使用。
(2)將R1的G0/0/1 shutdown,再次查看R3路由表,如圖8
可以看到路由表L2中的表項,只剩下R3自身接口的直連網段了。這也解釋了前面提到的“L2級路由器必須是物理連續的”的原因。
(三) IS-IS的接口信息
1、以R1為例,輸入
顯示如圖9
可以看到在廣播網上的DIS情況。
至此,實驗告一段落。
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附:
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