IS-IS区域和网络类型详解

IS-IS区域

1. 两级结构

为了支持大规模的路由网络，IS-IS在路由域内采用两级的分层结构。一个大的路由域通常被分成多个区域（Areas）。一般来说，我们将Level-1路由器部署在区域内，Level-2路由器部署在区域间，Level-1-2路由器部署在Level-1路由器和Level-2路由器的中间。

2. Level-1与Level-2

(1) Level-1路由器

Level-1路由器负责区域内的路由，它只与属于同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成邻居关系，维护一个Level-1的LSDB，该LSDB包含本区域的路由信息，到区域外的报文转发给最近的Level-1-2路由器。

(2) Level-2路由器

Level-2路由器负责区域间的路由，可以与同一区域或者其它区域的Level-2和Level-1-2路由器形成邻居关系，维护一个Level-2的LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息。所有Level-2路由器和Level-1-2路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信，骨干网必须是物理连续的。

(3)      Level-1-2路由器

同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器，可以与同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1邻居关系，也可以与同一区域或者其他区域的Level-2和Level-1-2路由器形成Level-2的邻居关系。Level-1路由器必须通过Level-1-2路由器才能连接至其他区域。Level-1-2路由器维护两个LSDB，Level-1的LSDB用于区域内路由，Level-2的LSDB用于区域间路由。

注意：

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·       属于不同区域的Level-1路由器不能形成邻居关系。

·       Level-2路由器是否形成邻居关系则与区域无关。

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图1为一个运行IS-IS协议的网络，其中Area 1是骨干区域，该区域中的所有路由器均是Level-2路由器。另外4个区域为非骨干区域，它们都通过Level-1-2路由器与骨干路由器相连。

图1 IS-IS拓扑结构图之一

图2是IS-IS的另外一种拓扑结构图。其中Level-1-2路由器不仅仅用来连接Level-1和Level-2路由器，而且还与其它Level-2路由器一起构成了IS-IS的骨干网。在这个拓扑中，并没有规定哪个区域是骨干区域。所有Level-2路由器和Level-1-2路由器构成了IS-IS的骨干网，它们可以属于不同的区域，但必须是物理连续的。

图2 IS-IS拓扑结构图之二

IS-IS的骨干网（Backbone）指的不是一个特定的区域。

IS-IS不论是Level-1还是Level-2路由，都采用SPF算法，分别生成最短路径树（Shortest Path Tree，SPT）。

3. 路由渗透

通常情况下，区域内的路由通过Level-1的路由器进行管理。所有的Level-2路由器和Level-1-2路由器构成一个Level-2区域。因此，一个IS-IS的路由域可以包含多个Level-1区域，但只有一个Level-2区域。

Level-1区域必须且只能与Level-2区域相连，不同的Level-1区域之间并不相连。

Level-1区域内的路由信息通过Level-1-2路由器发布到Level-2区域，因此，Level-2路由器知道整个IS-IS路由域的路由信息。但是，在缺省情况下，Level-1-2路由器并不将自己知道的其它Level-1区域以及Level-2区域的路由信息发布到Level-1区域。这样，Level-1路由器将不了解本区域以外的路由信息，Level-1路由器只将去往其它区域的报文发送到最近的Level-1-2路由器，所以可能导致对本区域之外的目的地址无法选择最佳的路由。

为解决上述问题，IS-IS提供了路由渗透功能，使Level-1-2路由器可以将己知的其它Level-1区域以及Level-2区域的路由信息发布到指定的Level-1区域。

IS-IS的网络类型

1. 网络类型

IS-IS只支持两种类型的网络，根据物理链路不同可分为：

·   广播链路：如Ethernet、Token-Ring等。

·    点到点链路：如PPP、HDLC等。

对于NBMA（Non-Broadcast Multi-Access）网络，如ATM，需对其配置子接口，并将子接口类型配置为点到点网络或广播网络。IS-IS不能在点到多点（Point to MultiPoint，P2MP）链路上运行。

2. DIS和伪节点

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。

Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，用户可以为不同级别的DIS选举设置不同的优先级。DIS优先级数值越高，被选中的可能性就越大。如果优先级最高的路由器有多台，则其中SNPA（Subnetwork Point of Attachment，子网连接点）地址（广播网络中的SNPA地址是MAC地址）最大的路由器会被选中。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。

ISIS与OSPF的不同点：

·   优先级为0的路由器也参与DIS的选举；

·   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，此更改会引起一组新的LSP泛洪。

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。如图３所示。

图３ IS-IS广播网的DIS和邻接关系

DIS用来创建和更新伪节点（Pseudonodes），并负责生成伪节点的LSP，用来描述这个网络上有哪些路由器。

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。

使用伪节点可以简化网络拓扑，减少SPF的资源消耗。

IS-IS广播网络上所有的路由器之间都形成邻接关系，但LSDB的同步仍然依靠DIS来保证。

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