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一.什么是IS-IS？
IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）是一种链路状态路由协议，属于内部网关协议（IGP），主要用于大型网络（如互联网服务提供商ISP或企业骨干网）中的自治系统内部，实现高效的路由信息交换和路径计算。
二.核心概念
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设计背景：IS-IS最初是为OSI（Open Systems Interconnection）模型设计的，用于在CLNP（Connectionless Network Protocol，无连接网络协议）网络中路由数据。后来通过扩展（如集成IS-IS）支持了IPv4和IPv6。
与OSPF类似，但OSPF专为IP设计，而IS-IS最初面向OSI体系。 -
基本功能：路由器（称为中间系统，Intermediate System）通过交换链路状态信息，构建全网的链路状态数据库（LSDB），并运行最短路径优先算法（SPF算法）计算最短路径。
支持分层网络设计（分为Level 1和Level 2区域），提高扩展性。 -
网络分层：Level 1（L1）：同一区域内的路由，类似OSPF的区域内路由。Level 2（L2）：不同区域间的骨干路由，负责跨区域通信。路由器可以是L1、L2或同时支持两者（L1/L2）。
三.主要特点
- 高效扩展性：适合超大规模网络（如ISP骨干网），因其分层架构和高效更新机制。
- 快速收敛：链路状态变化时，通过洪泛机制快速同步信息，减少网络中断时间。
- 灵活性强：支持多拓扑路由（如IPv4和IPv6独立拓扑）、TE（流量工程）等高级功能。
- 简化报文结构：协议报文直接封装在数据链路层（OSI第二层），而OSPF封装在IP层（第三层），因此IS-IS对IP依赖性更低。
四.IS-IS与OSPF的区别
| 特性 | IS-IS | OSPF |
|---|---|---|
| 设计模型 | OSI模型（后扩展支持IP） | 专为IP设计 |
| 分层结构 | Level 1（区域）和Level 2（骨干） | 区域（Area 0为骨干） |
| 报文封装 | 数据链路层（Layer 2） | IP层（Layer 3） |
| 区域边界 | 在路由器之间划分 | 在链路上划分（区域边界在接口） |
| 适用场景 | 超大规模网络（如ISP） | 中小型企业网络 |
五.典型应用场景
- 电信运营商网络：因扩展性强，常用于全球ISP骨干网。
- 数据中心网络：支持高密度路由和快速收敛。
- 多协议环境：需同时支持IPv4/IPv6或其他协议的网络。
六.关键术语
PDU（Protocol Data Unit）：IS-IS的协议报文，如Hello报文、LSP（链路状态报文）。
NSAP地址：用于标识IS-IS节点的网络层地址（类似IP地址的作用）。
DIS（Designated Intermediate System）：类似OSPF的DR（指定路由器），负责广播网络上的LSDB同步。
七.实验拓扑与步骤
拓扑图
实验目的：
1.实现IS-IS协议的基本配置
实验步骤：
1.设备重命名以及IP地址的配置
2.运行IS-IS
3.查看R1的邻接表//
<R1>display isis peer
4.查看路由器R1的链路状态数据库
// <R1>display isis lsdb
5.查看IS-IS的路由表//
<R1>display isis route
R1命令
<Huawei>sy
[Huawei]un in e
[Huawei]sys R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]q
[R1]int loopback 0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
[R1-LoopBack0]q
[R1]isis //启用Isis进程，进程默认为1
[R1-isis-1]network-entity 49.0123.0000.0000.0001.00 //配置NET地址
[R1-isis-1]q
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]isis enable //接口下启用ISIS
[R1-GigabitEthernet0/0/0]q
[R1]int loopback 0
[R1-LoopBack0]isis enable
[R1-LoopBack0]q
[R1]dis isis peer
R2命令
<Huawei>sy
[Huawei]un in e
[Huawei]sys R2
[R2]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.1.1.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 23.1.1.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/0]q
[R2]int loopback 0
[R2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
[R2-LoopBack0]q
[R2]isis
[R2-isis-1]network-entity 49.0123.0000.0000.0002.00
[R2-isis-1]q
[R2]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]isis enable
[R2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]isis enable
[R2-GigabitEthernet0/0/0]q
[R2]int loopback 0
[R2-LoopBack0]isis enable
[R2-LoopBack0]q
R3命令
<Huawei>sy
[Huawei]un in e
[Huawei]sys R3
[R3]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.1.1.3 24
[R3-GigabitEthernet0/0/1]q
[R3]int loopback 0
[R3-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
[R3-LoopBack0]q
[R3]isis
[R3-isis-1]network-entity 49.0123.0000.0000.0003.00
[R3-isis-1]q
[R3]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]isis enable
[R3-GigabitEthernet0/0/1]q
[R3]int loopback 0
[R3-LoopBack0]isis enable
[R3-LoopBack0]q
实验测试
查看R1的邻接表
<R1>dis isis peer
通过以上输出可以看到，路由器维护两个邻接关系，分别为L1和L2，其中参数含义如下：
System Id:描述邻居的系统ID。
Interface:描述通过该路由器的那个端口与邻居建立领接关系。
Circuit Id:电路ID。
State:状态为UP。
HoldTime:保持时间为30,Hello包的间隔时间为10s。
Type:邻居类型。
PRI:邻居选举DIS时的优先级，默认为64。
查看路由器R1的链路状态数据库
<R1>dis isis lsdb
通过以上输出可以看到，路由器R1维护两个链路状态数据库，分别为L1和L2，其中参数含义如下：
LSPID:链路状态报文 ID，由三部分组成:系统ID、为节点ID、分片号。
Seq Num:LSP序列号。
Checksum:LSP校验和。
Holdtime:LSP保持时间。
Length:LSP长度。
ATT/P/OL:连接位、分区位、过载位。
查看IS-IS的路由表
<R1>dis isis route
通过以上输出可以看到，IS-IS有两张路由表，一张是L1的，另一张时L2的。
八.总结
IS-IS是运营商级网络的核心路由协议，优势在于扩展性、多协议支持和高效收敛。尽管学习曲线较陡，但其在大规模网络中的性能远超OSPF。若涉及网络规划或对高可用性有严格需求（如5G核心网），IS-IS往往是更优选择。