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ISIS 协议深入

ISIS 协议深入. 数据网维护管理处 2007 年 1 月. 前 言. 这门课程重点关注 ISIS 的高级特性，学习这些高级特性的目的在于学会如何提高 ISIS 的性能。 我们在网络中部署这些高级特性，目的是为了提高网络的可用性、灵活性并减少 ISIS 的收敛时间。. 学习指南. RFC1195-IS-IS for Routing in TCPIP and Dual Environments RFC3277-IS-IS Transient Blackhole Avoidance

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ISIS 协议深入

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  1. ISIS协议深入 数据网维护管理处 2007年1月 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  2. 前 言 这门课程重点关注ISIS的高级特性，学习这些高级特性的目的在于学会如何提高ISIS的性能。 我们在网络中部署这些高级特性，目的是为了提高网络的可用性、灵活性并减少ISIS的收敛时间。 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  3. 学习指南 • RFC1195-IS-IS for Routing in TCPIP and Dual Environments • RFC3277-IS-IS Transient Blackhole Avoidance • RFC2763-ISIS Dynamic Hostname Exchange Mechanism • RFC2966-Domain-wide Prefix Distribution with Two-Level IS-IS • RFC2973-IS-IS Mesh Groups 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  4. 学习完此课程，您将会： • 学会ISIS的高级特性 • 在网络中部署ISIS的高级特性 目 标 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  5. 内容介绍 第1章 ISIS概念回顾 第2章 概念深入 第3章 提高性能 第4章 扩展可用性 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  6. 内容介绍 • 第1章 ISIS概念回顾 • 1.1 ISIS的概念 • 1.2 ISIS的寻址 • 1.3 ISIS的链路状态数据库和算法 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  7. ISIS的概念 基本术语（一） 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  8. ISIS的概念 基本术语（二） 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  9. L-1 L-1-2 L-1-2 L-1-2 L-1 L-1 L-1-2 L-1 L-2 ISIS的概念 区域和路由选择层次 • 支持2层分层体系（Level-1、Level-2） • 路由器角色分为： Level-1、 Level-2、 Level-1-2 • 所有Level-2（或Level-1-2）路由器构成骨干区域，骨干区域必须连续 • 如果不支持部分修补（partition repair），则Level-1区域也必须连续 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  10. 内容介绍 • 第1章 ISIS概念回顾 • 1.1 ISIS的概念 • 1.2 ISIS的寻址 • 1.3 ISIS的链路状态数据库和算法 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  11. ISIS的寻址 OSI网络层地址编码方式: NSAP 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  12. 内容介绍 • 第1章 ISIS概念回顾 • 1.1 ISIS的概念 • 1.2 ISIS的寻址 • 1.3 ISIS的链路状态数据库和算法 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  13. lspB lspA lspE lspD lspC ISIS的链路状态数据库和算法 LSDB和SPF • Level-1路由器负责区域内的路由，到区域外的报文转发给最近的Level-1-2路由器 • Level-2 路由器负责区域间的路由，只有Level-2路由器才能直接与路由域外的路由器交换数据报文或路由信息 • 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。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和Level-2分别运行SPF算法，生成各自的LSDB 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  14. 内容介绍 第1章 ISIS概念回顾 第2章 概念深入 第3章 提高性能 第4章 扩展可用性 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  15. 内容介绍 • 第2章 概念深入 • 2.1 DIS 和 Pseudonode 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  16. DIS 和 Pseudonode • ‘DIS’ 的意思是 ‘Designated IS’ • DIS类似于OSPF中的DR • 在广播多路访问网络中，一台路由器会被选举成为DIS • 在点到点网络中，不需要选举DIS 什么是DIS？ 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  17. DIS 和 Pseudonode DIS的作用是什么？ • DIS要承担两个主要工作： • 在广播子网中创建并向所有路由器通告伪节点LSP • 在LAN中通过每10秒周期性地发送CSNP来泛洪LSP “伪节点”的概念将在后面讲述。 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  18. DIS 和 Pseudonode 如何选举DIS？ • 在一个LAN中，必须有一个路由器被选举成为DIS • 选举基于接口优先级 • 如果所有接口的优先级一样，具有最大的subnetwork point of attachment (SNPA) 的路由器将当选DIS • 在LAN中，SNPA 指的是MAC地址 • 在帧中继网络中，SNPA 是local data link connection identifier (DLCI) • 如果SNPA是一样的，具有最大的system ID的路由器将当选为DIS • DIS的选举是抢占式的 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  19. DIS 和 Pseudonode 什么是伪节点？ • 伪节点是在广播多路访问网络中的一台虚拟路由器 • 伪节点由DIS创建 • DIS在伪节点LSP中通告LAN中的所有邻居 • LAN中的所有路由器在它们的LSP中通告自己与伪节点的连接性 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  20. DIS DIS Pseudonode DIS 和 Pseudonode 伪节点视图 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  21. A B C D DIS 和 Pseudonode 没有伪节点时的LSPDB 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  22. A B Pseudonode C D DIS 和 Pseudonode 有伪节点时的LSPDB 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  23. DIS 和 Pseudonode 伪节点的作用 • 减小路由器LSP的大小 • 使路由器LSP更稳定 • 使SPF计算更快 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  24. 内容介绍 第1章 ISIS概念回顾 第2章 概念深入 第3章 提高性能 第4章 扩展可用性 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  25. 内容介绍 • 第3章 提高性能 • 3.1 SPF i-SPF 和 PRC • 3.2 Mesh Groups 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  26. SPF 什么是SPF？ • 也叫做Dijkstra算法（Shortest Path First） • 目的在于计算到达网络拓扑中其它路由器的最短路径 • 通过计算得到的最短路径树SPT (Shortest Path Tree)，我们可以建立路由表 (路由信息表 Routing Information Base ) 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  27. SPF SPF 算法 • 创建并维护三个列表 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  28. SPF SPF 算法 (续) • 重复执行以下三步N次 • 从tentative list 的所有路由器中找出离自己（根）最近的节点，并把它从tentative list移到 paths list • 发现此节点通告的所有前缀并安装到RIB中 • 发现此节点的所有邻居并把这些邻居移动到tentative list 中 • 在IS-IS中，IP前缀是最短路径树上的叶子 • 不使用IP 前缀来计算和建立SPT • 使用CLNS System-ID 来标记路由器 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  29. Root A B S0 5 S3 S1 S2 6 3 4 3 4 E 6 F 2 7 2 6 5 D C SPF SPF举例 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  30. SPF SPF举例 (续) • 刚开始时 • 因为A是根，所以把它移动到Path list 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  31. Root A B S0 5 S3 S1 S2 6 3 4 3 4 E 6 F 2 7 2 6 5 D C SPF SPF举例 (续) • 把A的邻居移动到 Tentative list 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  32. SPF SPF举例 (续) • 把 C,3,S1 移动到 Paths list • 把C的邻居移动到 Tentative list 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  33. Root A B S0 5 S3 S1 S2 6 3 4 3 4 E 6 F 2 7 2 6 5 D C SPF SPF举例 (续) 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  34. SPF SPF举例 (续) • 把 E,3,S3 移动到 Paths list • 把 E的邻居移动到Tentative list 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  35. Root A B S0 5 S3 S1 S2 6 3 4 3 4 E 6 F 2 7 2 6 5 D C SPF SPF举例 (续) 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  36. SPF SPF举例 (续) • 把 B,5,S0 移动到Paths list • 把 B的邻居移动到 Tentative list 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  37. Root A B S0 5 S3 S1 S2 6 3 4 3 4 E 6 F 2 7 2 6 5 D C SPF SPF举例 (续) 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  38. SPF SPF举例 (续) • 把 D,5,S3 移动到 Paths list • 把D的邻居移动到 Tentative list 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  39. Root A B S0 5 S3 S1 S2 6 3 4 3 4 E 6 F 2 7 2 6 5 D C SPF SPF举例 (续) 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  40. SPF SPF举例 (续) • 把 F,11,S0 和 F,11,S3 移动到 Paths list 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  41. Root A B S0 5 S3 S1 6 3 3 E F 2 2 6 D C SPF SPF举例 (续) • 因为Tentative list 已经空了，所以SPF计算结束 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  42. Root B A 5 S1 6 4 3 E 6 F 2 2 D C SPF SPF举例 (续) • 假如以B为根 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  43. i-SPF i-SPF: Incremental SPF • 算法 • 树中不改变的部分保持原样 • 重新计算树中受影响的部分 • 把受影响的部分和保持原样的部分整合到一起 • 为了实现 i-SPF，我们必须 • 维护父列表 parent list • 维护邻居列表 neighbour list • 使用更多的内存 • i-SPF的计算时间是不可预测的，但是 i-SPF 比完全 SPF要快 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  44. Root A B S0 5 S3 4 S1 S2 6 3 3 4 E 6 F 2 7 2 6 5 D C i-SPF i-SPF: Incremental SPF (续) 这条链路不在SPT中，所以不影响SPF的计算。 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  45. Root A B S0 5 S3 S1 S2 6 3 4 3 4 E 6 F 2 7 2 6 G 5 D i-SPF i-SPF: Incremental SPF (续) C 1. D 通告新邻居G 2. A 只需要从 D开始计算SPT 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  46. i-SPF i-SPF: Incremental SPF (续) • 发生改变的地方离根越远，执行i-SPF来更新SPF所需的时间越短 • 如果发生变化的地方离执行SPF计算的节点很近，那么i-SPF算法不会带来太多的好处 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  47. Root A B S0 5 S3 S1 6 Loopback0:2.2.2.2/32 3 3 E F 2 2 6 D C PRC PRC: Partial Route Calculation • PRC：部分路由计算 • 如果仅仅是IP前缀发生改变，不需要重新建立SPT，只需要重新把前缀安装到路由表中即可 只是把 2.2.2.2/32 安装到 RIB中, SPT不受影响。 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  48. 内容介绍 • 第3章 提高性能 • 3.1 SPF i-SPF 和 PRC • 3.2 Mesh Groups 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  49. Mesh Groups 全连接拓扑 中国电信集团公司网络运行维护事业部

  50. Mesh Groups Mesh Groups: 单一组 Group 1 中国电信集团公司网络运行维护事业部

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