ISIS vs OSPF

IS-IS 是 ISO 定义的 OSI 协议栈中的 CLNS（ConnectionLess Network Service，无连接网络服务）的一部分。

IS-IS 也是是种链路状态路由协议，IS-IS 与 OSPF 在许多方面非常相似，例如：
1）运行 IS-IS 协议的直连设备之间通过发送 Hello 报文发现彼此，然后建立邻接关系，并交互链路状态信息。

两者不同之处在于：
1）Integrated IS-IS：支持 CLNP 网络、IP 网络；采用数据链路层封装；
2）OSPF：只支持IP网络；采用IP报文封装；

CLNS由以下三个部分组成：
1）CLNP：类似于 TCP/IP 中的 IP 协议；
2）IS-IS：类似于 TCP/IP 中的 OSPF 协议；
3）ES-IS：类似于TCP/IP中的 ARP，ICMP 等。

ES：End System，终端系统，类似于IP网络环境中的主机。
ES-IS：End System to Intermediate System，终端系统到中间系统。

在 IP 网络环境中，不涉及 CLNP 以及 ES-IS，因此不做详细介绍。

ISIS Router ID: NET

NSAP，Network Service Access Point

NSAP（Network Service Access Point，网络服务访问点）是 OSI 协议栈中用于定位资源的地址，主要用于提供网络层和上层应用之间的接口。等同于 IP Address + Port Number

NSAP，如下图所示：

IDP（Initial Domian Part）相当于 IP Address 中的主网络号：
0）它是由 ISO 规定 ⇒ 特定数值具有特定用途，不能随意定义和使用；
1）AFI（Authority and Format Identifier）表示地址分配机构和地址格式，
2）IDI（Initial Domain Identifier）：用来标识域；

DSP（Domian Specific Part）相当于IP地址中的子网号和主机地址。它由：
1）High Order DSP：用来分割区域
2）System ID：用来区分主机。在 OSI 中，每个平台（设备），仅配置一个地址（NSAP）；
3）SEL（NSAP Selector）：用来指示服务类型。
—- 类似于 TCP/IP 的 Port Number；对于路由器，该字段全零（因为路由器不提供服务）；

Net，Network Entity Title

NET（Network Entity Title，网络实体名称）是 OSI 中设备的网络层信息，主要用于路由计算。

1）由 Area ID（区域地址）和 System ID 组成，长度与 NSAP 的相同，最长为 20 Byte，最短为 8 Byte；
2）可以看作是特殊的 NSAP ⇒ SEL 为 00 的 NSAP；

在 IP Network 中，当运行 IS-IS 协议时，只需配置 NET，根据 NET 地址设备能够获取到 Area ID 以及 System ID。

Area ID

Area ID = IDP + DSP.High_Order_DSP

1）既能够标识路由域，也能够标识在路由域中的区域。因此它们一起被称为区域地址，相当于在 OSPF 中的 Area ID。
2）配置单独 Area ID：通常，一个路由器只需要配置一个区域地址，且同一区域中所有节点的区域地址都要相同。
3）配置多个 Area ID：为了支持区域的平滑合并、分割、转换，缺省情况下，一个 IS-IS 进程下最多可配置 3 个区域地址。

System ID

1）用来在区域内唯一标识主机或路由器。在设备的实现中，它的长度固定为 6Byte；

每台运行 ISIS 的网络设备至少需拥有一个 NET 地址：
1）当然，一台设备也可以同时配置多个 NET 地址，但是这些 NET 的 System ID 必须相同，即属于不同域。
2）在同个 ISIS 路由域中，设备的 System ID 必须唯一；

为了便于管理，一般将 Router ID（OSPF）转化为 System ID，方法如下：
1）将 Router ID的每位扩展为三位；例如 10.0.1.1 先转为 010.000.001.001；
2）此时 Router ID 与 System ID 的长度一致，即 6 Byte 长；
3）移动点的位置：010.000.001.001_{(Router ID)} ⇒ 0100.0000.1001_{(System ID)}

Router Type: L1; L1/2; L2;

在 ISIS 中，路由器分为 L1 (Level-1)、L1/2 (Level-1-2)、L2 (Level-2) 三种类型；

路由器默认处于 L1/2 级别（取决于厂商的实现，但能够进行调整）。

路由器级别与 ISIS Area 相关：在 OSPF 中，路由器负责衔接骨干区与非骨干区；在 ISIS 中，通过路由类型进行 ISIS Area 划分。

Level-1 Router

Level-1 Router 是种 IS-IS 区域内部路由器

在建立邻接关系时：
1）L1 Router 仅能与 具有 L1 级别的 Router 形成邻接关系（称为 Level-1 邻接关系）；
—- L1 Router 能够与其他 L1 Router 或 L1/2 Router 形成 Level-1 邻接关系；
—- L1 Router 无法与 L2 Router 建立 Level-1 邻接关系；
2）并且，这些 Router 必须属于同区域，即 Area ID 相同；

在同步 LSDB 数据时：
1）L1 Router 仅负责维护 L1 的 LSDB，该 LSDB 只包含本区域的路由信息。
2）L1 Router 必须通过 L1/2 Router 接入 IS-IS 骨干区域，从而访问其他区域。
—- 以通过默认路由的形式，访问其他网络；
—- 该默认路由是 L1 Router 根据 L1/2 Router 返回的 ATT=1 而自己产生的；

Level-2 Router

L2 Router 是 IS-IS 骨干路由器

在形成邻接关系时：
1）能与具有 L2 级别的 Router形成邻接关系（称为 Level-2 邻接关系）；
—- L2 Router 能够与其他 L2 Router 或 L1/2 Router 形成 Level-2 邻接关系；
2）但不要求这些 Router 的区域相同；

在同步 LSDB 数据时：
1）L2 Router 维护 L2 的 LSDB，但该 LSDB 包含整个 IS-IS 域的所有路由信息（L2 属于骨干区域）

在网络部署时：
1）在路由域中，所以 L2 Router 必须是物理连续的，以保证骨干网的连续性。
2）所有 Level-2 级别（即形成 Level-2 邻接关系）的路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信。

Level-1-2 Router

L1/2 Router 同时属于 Level-1 和 Level-2 的路由器称为 L1/2 Router（这与 OSPF 的 ABR 非常相似），它也是 IS-IS 骨干网络的组成部分。

在形成邻接关系时：
1）它可以与同一区域的Level-1和L1/2 Router 形成 Level-1 邻接关系；
2）也可以与其他区域的Level-2和L1/2 Router 形成 Level-2 邻接关系；

在同步 LSDB 数据时：
1）L1/2 Router 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；

ISIS Area

在 AS 内，IS-IS 采用骨干区域与非骨干区域两级的分层结构：
1）骨干区：具有 L2 功能的路由器（L2 Router 与 L1/2 Router）组成的区域；
—- Level-2 Router 和 Level-1-2 Router 部署在骨干区域。
2）非骨干区：由 L1 Router 组成的区域为非骨干区；
—- L1 Router 部署在非骨干区；
3）每个非骨干区域都通过 Level-1-2 Router 与骨干区域相连。

如图所示，整个骨干区域：
1）包括 Area 49.0001 中的所有路由器；
2）包括 Area 49.0002 中的所有路由器；
3）以及 Area 49.0002 中的 L1/2 路由器；

Network Type

根据接口的数据链路层封装，IS-IS 会自动决定该接口的缺省网络类型。

IS-IS 支持两种类型的网络：
1）广播（Broadcast）： 如Ethernet。
2）点到点（P2P）： 如PPP、 HDLC等。

鉴于 ISIS 出现时间比较短，所以才无需支持那些几近淘汰的网络类型；

ISIS Cost

IS-IS 使用 Cost（开销）作为路由度量值：Cost 值越小，则路径越优。

1）IS-IS 链路的 Cost 与设备的接口有关，与 OSPF 类似，每个激活 IS-IS 的接口都会维护接口 Cost 值。
2）在缺省情况下，ISIS 接口 Cost 与接口带宽无关：无论接口带宽多大，缺省 Cost = 10
—- 在实际部署时，IS-IS也支持根据带宽调整 Cost 值（像 OSPF 那样）
3）一条 IS-IS 路径的 Cost 等于本路由器到达目标网段沿途的所有链路的 Cost 总和，因此 ISIS 开销也是个累加值；
IS-IS 有三种方式来确定接口的开销，按照优先级由高到低分别是：
1）接口开销：为单个接口设置开销。
2）全局开销：为所有接口设置开销。
3）自动计算开销：根据接口带宽自动计算开销。

如图所示，全网运行IS-IS，则R3到达10.0.1.1/32的Cost值为20（10+10+0）。

Narrow & Wild

在早期的ISO10589中，使能IS-IS的接口下最大只能配置值为63的开销值，此时IS-IS的开销类型为narrow。

但是在大型网络设计中，较小的度量范围不能满足实际需求。RFC3784中规定，使能IS-IS的接口开销值可以扩展到16777215，此时IS-IS的开销类型为wide。

缺省时，华为路由器采用的开销类型是narrow。

narrow类型下，使用的TLV：
128号TLV（IP Internal Reachability TLV）：用来携带路由域内的IS-IS路由信息。
130号TLV（IP External Reachability TLV）：用来携带路由域外的IS-IS路由信息。
2号TLV(IS Neighbors TLV)：用来携带邻居信息。

wide类型下，使用的TLV：
135号TLV(Extended IP Reachability TLV)：用来替换原有的IP reachability TLV，携带IS-IS路由信息，它扩展了路由开销值的范围，并可以携带sub TLV。
22号TLV（IS Extended Neighbors TLV）：用来携带邻居信息。