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IS-IS理论基础-03

时间:2023-05-15
IS-IS链路状态数据库

IS-IS协议主要有两大功能:子网依赖功能和子网无关功能。

子网依赖功能:完成建立和维护邻接关系的功能

子网无关功能:用于执行和管理链路状态信息的交换和路由计算,具体可以分为四个过程:

①.更新过程;②.路由决策过程;③.转发过程;④.接收过程。

IS-IS链路状态数据库最基本的元素是LSP(链路状态报文)

作用:描述路由器的接口及所连网络的信息,包括接口所连网络的子网、类型、开销等信息。

PS:IS-IS的LSP和OSPF的LSA功能一样

LSP的格式

PDU长度:是指整个 LSP报文的长度。Remaining Lifetime:剩余生存时间,表示LSP到期之前的生存时间。LSP-ID:LSP的标识号,用于LSP 的鉴别。一个完整的LSP-ID是由源路由器的系统D、伪节点ID和 LSP报文编号构成的。Sequence Number:LSP的序列号,是一个32位的无符号整数。Checksum:从 Sys-ID开始到报文末尾所有字段的校验和。Partition Repair:区域修复位,表示源路由器是否支持区域修复。Attachment:区域关联位,用于表明源路由器是否与多个区域相连。Overload Bit:链路状态数据库的超载位,超载时表明始发路由器的内存和 CPU资源已经严重不足。IS Type:路由器类型,用于表明LSP源路由器是L1路由器还是L2路由器。

PS:LSPID之后的星号*表示该 LSP是本地路由器生成的。 

1、LSPID

LSPID用来在链路状态数据库中唯一标识一条LSP,使接收路由器能区别出每条不同的LSP及其始发源路由器。

前6Byte表示始发路由器的系统ID,在系统ID之后的1个字节表示伪节点ID。若这个字节值是零,表示LSP是由普通路由器发出的;如果是非零,则表示 LSP是由 DIS 发出的。

2、LSP序列号(Seq Num)

用来表示被刷新的次数

3、LSP校验和(Checksum)

校验和用来在接收端路由器上进行完整性检查,确保LSP在传送过程没有被损坏。

4、LSP剩余生存时间(Holdtime)

IS-IS 的LSP最大生存时间为1200s。

始发路由器产生LSP时,会将剩余生成时间设置到最大年龄值,然后泛洪到区域中,这条LSP被存储在数据库中,并且它的剩余生成时间会随着时间的推移而逐渐减少,如果没有及时得到刷新,这条LSP的剩余生存时间减少到0时会从数据库中清除。

IS-IS和 OSPF一样,也有周期性的刷新,IS-IS 的刷新间隔时间为900s。

当一条LSP收到始发路由器的刷新时,剩余生存时间被重置到最大生存时间;如果没有得到及时刷新,LSP 的剩余生存时间会逐渐减少到0,这时,路由器在等待60s后,如果始发路由器还没发来更新,那么该LSP会被清除掉。

5、区域关联位(ATT)

用于指明一台L2或L1/2路由器具有其他区域的路由(与其他区域有连接)。

一台L1/2路由器在向L1区域通告的LSP中将ATT位设置为1,向L1区域内的路由器表明它具有到其他区域的路由信息。L1路由器根据这条LSP,生成一条指向最近的L1/2路由器的默认路由,用于将数据包发向其他区域。

6、区域修复(Partition Repair)

IS-IS协议的区域修复是指L1区域被分裂后的修复,如果该位设置为1,表示源路由支持区域修复。

7、过载(OverLord)

OverLoad位表示始发路由器的数据库是否过载。在一般情况下,该位设置为0;如果设置为1,则表示LSP始发源路由器的 CPU和内存资源已经不足,无法维护一个完整的链路状态数据库,数据流经过这台设备时有可能得不到正常的转发。

SNP(序列号报文)

SNP就是用来跟踪和维护链路状态数据库的同步的报文,共分为以下两类:

CSNP (Complete Sequence Number Packet:完全序列号报文);PSNP (Partial Sequence Number Packet:部分序列号报文)。

CSNP 和 PSNP 的报文格式是相同的,而且都携带LSP的摘要信息。

不同点为:CSNP报文携带的是当前路由器的链路状态数据库中的所有LSP的摘要信息,类似OSPF的DD报文;而 PSNP报文携带的是数据库中部分LSP的摘要信息。这个摘要包括了LSP ID、序列号、校验和及剩余生存时间。


CSNP(完全序列号报文)

在链路状态数据库的同步过程中,CSNP报文的作用是为了确保区域内所有路由器的链路状态数据库保持一致。

一台路由器接收到另一台路由器的CSNP报文后,会对比自己的链路状态数据库。如果发现自己的链路状态数据库中不完整(有缺失的LSP),就会向接收CSNP报文的接口发送出 PSNP报文,用来请求自己还没有的LSP;若发现自己的链路状态数据库中的LSP不是最新的,也会发送PSNP去请求最新的LSP;如果发现比自己的LSP更加新,则将自己的LSP泛洪出去。

在广播网络中,由于LSP的泛洪是不可靠的(无确认),所以为确保每台路由器数据库的完整性,DIS 会周期性地泛洪CNSP报文。

CSNP发送间隔

广播网络中,DIS周期性地发送CSNP,默认间隔是10s。

CSNP报文格式:

字段解释:

PDU length:整个CSNP报文的长度。Source-ID:始发源路由器的系统ID。在广播网络中指DIS的系统ID。Start LSP-ID:起始LSP-ID,代表CSNP报文描述的LSP条目中第一条LSP的LSP-ID。End LSP-ID:结束 LSP-ID,代表CSNP报文描述的LSP条目中最后一条LSP的LSP-ID。LSP Entries:LSP条目,使用类型9的TLV,用来携带描述的LSP摘要信息。 PSNP(部分序列号报文)

一个 PSNP报文只携带部分LSP描述信息,而不是整个数据库的信息,所以在报文内部不需要起始和结束的LSP-ID字段。

PSNP有两个作用:

在广播网络和点对点网络中请求缺失或最新的LSP;在点对点网络中确认收到的LSP。 CSNP和PSNP支持的TLV

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