内容概要:
1、DIS
2、泛洪机制
3、LSDB同步
一、DIS
在广播型多路访问网络中,ISIS协议需要在所有路由器之间建立邻接关系,网络中邻接关系越多,为确保LSP泛洪的可靠性而带来的网络资源开销就越大;
为降低多路访问网络中邻接关系的复杂性,提高带宽利用率,ISIS协议将整个多路访问网络本身看作一台路由器或伪节点,通过DIS实现;
有了DIS后,生成伪节点的LSP,用来描述这个网络上有哪些路由器;同时,多路访问网络中的邻居间泛洪LSP后,通过DIS的SNP来确保LSP泛洪的可靠性;
一台路由器可能同时作为多个LAN的DIS,为了区分不同LAN,DIS为每个局域网分配一个唯一的LAN ID,也就是标识了该网络中伪节点的电路ID;
1、DIS选举:
ISIS路由器的接口有L1和L2两个层级,每一层都有一个优先级,在同一个广播型多路访问网络中可能存在同时存在L1邻接和L2邻接关系,这两种邻接关系下的LSDB同步过程是相互独立的,网络中需要为L1和L2分别选举对应的DIS;
(1)接口优先级最高的优先;
(2)MAC地址大的优先;
(3)SystemID大的优先;
2、与OSPF中DR的不同点:
(1)OSPF中所有的DRother只和DR/BDR建立邻接关系,而ISIS中所有路由器都建立邻接关系;
(2)OSPF中接口优先级为0不参与DR选举,而ISIS中没有这个限制;
(3)OSPF中有DR和BDR,而ISIS中只有DIS,没有BDIS;
(4)OSPF中DR/BDR不能抢占,而ISIS中DIS可以抢占;
3、ISIS不需要BDIS的原因:
(1)ISIS在广播型多路访问网络中,所有邻居都会建立邻接关系,DIS失效不会影响ISIS协议正常运行;
(2)DIS发送hello报文的频率是其他路由器的1/3倍,检测到DIS失效只需一个hello时间间隔,就能很快重新选举出DIS;
二、泛洪机制
三、LSDB同步过程
ISIS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,主要是完成建立和维护邻接关系的功能;
子网无关功能,主要负责链路状态信息的交换和路由计算;
子网无关功能可以分为四个过程:
(1)更新过程,泛洪LSP构建L1和L2的链路状态数据库;
(2)路由决策过程,使用LSDB计算一个最短路径树,并计算最优路由放进路由表;
(3)转发过程,路由器对LSP的转发;
(4)接收过程,路由器对LSP的接收;
组成ISIS链路状态数据库最基本的元素是LSP,LSP描述了路由器接口及所连网络的信息;
除LSP报文外,PSNP和CSNP为LSDB同步过程提供了可靠性;
ISIS支持两级区域的网络分层体系结构,两级区域分别是L1区域和L2区域,L1区域只支持区域内的路由,而L21区域支持区域间的路由;
每个区域内的路由器都会在区域内泛洪自己的LSP,L1的LSP在L1区域内泛洪,L2的LSP在L2区域内泛洪,最终使得区域内路由器的LSDB都是同步的;
在L1区域内的路由器只需要构建和维护一张L1的LSDB,L2区域内的路由器也只有一张L2的LSDB,但是L1/2路由器同时存在L1和L2的LSDB;
1、广播网络LSDB同步过程
(1)在广播网络中,路由器之间在建立邻接关系后,直接泛洪和交换LSP(L1: 01-80-C2-00-00-14 ,L2: 01-80-C2-00-00-15);
(2)但是在广播网络中LSP的泛洪是不可靠的(不需要PSNP确认),所以为确保每台路由器数据库的完整性,DIS会周期性(10s)泛洪CSNP报文;
(3)接收到CSNP报文后,如果发现自己LSDB中有缺失的LSP或LSP不是最新的,就会发送PSNP报文来请求对应的LSP;
(4)如果发现CSNP中的LSP中没有自己的LSP或不是自己最新的LSP,则将自己的LSP泛洪出去;
在一个广播网络中有可能存在多台路由器,在LSDB同步过程中,如果对每条接收的LSP都要确认的话,就需要发送端路由器跟踪其他所有邻居的接收情况,从而让整个过程变得更复杂;虽然DIS周期性泛洪CSNP会带来一定的带宽开销,但是这个方法相对来说简单得多。
2、点到点网络LSDB同步过程
跟广播网络不一样,ISIS协议在P2P网络LSDB同步过程中,接收到邻居的LSP后是需要给予确认的,因为在P2P链路上,每台路由器只有一个邻居,确认不会带来过多的资源开销;
(1)在点对点网络中,路由器之间邻接关系建立后,直接交换CSNP报文;
(2)接收到CSNP报文后,如果发现自己LSDB中有缺失的LSP或LSP不是最新的,就会发送PSNP报文来请求对应的LSP,接收到LSP报文后,需要发送PSNP报文进行确认;
(3)如果发现自己LSDB中有对方没有的LSP或更新的LSP,就会主动将LSP发送给邻居;
(4)如果发送的LSP没有得到邻居的PSNP确认,在重传时间间隔3s超时后,路由器会重传先前的LSP,直到接收到邻居的PSNP确认为止;
在P2P链路上接收到一个LSP后,接口上会设置一个SSN标志表示需要向该接口发送PSNP确认,发送PSNP确认后,该SSN标志就会被清除;同时,如果需要将LSP拷贝从一个接口发送出去,会在该接口上设置SRM标志,发送LSP报文并收到PSNP确认后标志就会被清除;
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