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spice协议优化
篇一：虚拟化协议比较数据
篇二：桌面虚拟化显示协议研究综述
虚拟桌面显示协议研究综述
摘要：随着云计算的不断发展，虚拟桌面解决方案Vdi 日益成熟，桌面虚拟化成为典型的云计算应用。虚拟桌面技术能够有效地解决传统个人计算机使用过程中存在的多种
问题，降低企业的运维成本，受到业界的广泛关注。然而，虚拟桌面显示协议在当前的网络带宽环境下成为Vdi的性能瓶颈，是各厂商竞争的焦点。不同的协议在应用效果、用户体验qoe方面各有特色。本文首先介绍了虚拟桌面的典型架构，然后从虚拟桌面显示协议方面总结了当前国内外桌面虚拟化技术的研究发展现状以及基本特征。基于此，分析了当前虚拟桌面显示协议的不足之处。最后，提出了桌面显示协议的发展趋势，对于当前桌面虚拟化技术的发展将起到一定的指导作用。
关键字：虚拟桌面，Vdi，显示协议，qoe
1引言
在当前的桌面云计算解决方案中，虚拟桌面基础架构Vdi(Virtualdesktopinfrastructure)是主流的架构与部署方式。它基于底层的硬件资源和中间层的虚拟化软件，通过上层的桌面虚拟化应用软件，为终端用户提供虚拟桌面交付模式。Vdi解决方案中所提供的桌面虚拟化不仅充分利用了服务器端的计算能力，而且提供了强大而灵活的用户pc管理能力，同时具有很强的可扩展性和显著的能源节约优势，消除了传统个人计算机管理模式中的很多缺点。Vdi解决方案的主要设计思想是通过虚拟化技术，把传统意义上的个人物理pc转换为运行在虚拟化服务器上的一个个虚拟桌面，即Virtualdesktop，通过提供对底层存储、网络等基础资源和上层虚拟桌面的集中管理和连接功能，为给终端用户提供灵活和良好的虚拟桌面使用体验。
桌面虚拟化是一种基于中心服务器的计算模型，建立在服务器虚拟化的基础之上，沿用了瘦客户端模型，所有的桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理，同时用户能够获得完整的pc使用体验，用户可以根据自己的需要使用虚拟桌面服务。系统管理员只需要维护部署在中心服务器上的系统即可，不需要更新升级客户机上的系统。桌面虚拟化与传统的远程桌面的关键不同之处在于，远程桌面技术是接入到一个真正安装在物理机上的操作系统，如果要大面积作为企业应用技术，不仅需要一个个pc运行操作系统，还需要投
入相应的很多终端，所以远程桌面仅作为远程控制和远程访问的一种方式。采用桌面虚拟化极大地降低了整体it的采
购成本和运维成本，提高系统的安全性和硬件系统的利用率。其中虚拟桌面显示协议是Vdi解决方案的核心，其最终目的是为用户提供接近传统pc操作系统的桌面服务体验。当前
主流的虚拟桌面技术厂商已经确定了各自主打的桌面显示
协议，主要包括microsoft的Rdp、citrix的ica/hdx、Redhat 的spice、Vmware的pcoip等。不同的协议在应用效果、用户体验方面各有特色。
虚拟化技术主要包括服务器虚拟化、应用虚拟化、桌面虚拟化。目前网络虚拟化，显卡虚拟化(gpu虚拟化)等技术
都在快速发展。桌面虚拟化技术是发展最快的，也是最有应用前景的技术。
远程桌面技术可以说是桌面虚拟化技术的前身。内置在windows中的远程桌面使用了Rdp协议，用户可以从其他的
电脑上远程登录、访问与使用目标桌面。在虚拟化技术日益成熟后，
微软将windowsserver20xx上的terminalservices重
新定义为演示虚拟化技术。从技术演进发展的时间来看，
20xx年桌面虚拟化技术概念才开始形成，20xx年出现了第
一代Vdi的方案，20xx年开始出现比较完整的解决方案。目前桌面虚拟化对应的虚拟系统不直接与硬件打交道，而是通
过一个中间管理层来进行资源的协调，使得虚拟系统不会独占硬件资源。桌面虚拟化技术进一步发展，会实现虚拟桌面的网络化和集中化，虚拟桌面操作系统将被存储在网络上，进行集中化的管理。这样，用户的访问环境和运行环境分离开，用户将可以通过任何设备对网络上的桌面进行操作与访问。桌面通过服务的形式提供给最终用户，也就是桌面即服务daas(desktopasaservice)。
Vdi的广泛使用尤其受限于网络环境。在Vdi模式下，数千个桌面环境从用户终端迁移到数据中心，数据中心需要实时地将桌面图像返回到用户终端，同时还要处理用户的输入信息，这些对网络性能提出了很高的要求。在目前的带宽条件下，用户想获得与使用本地桌面相同的体验还是有一定困难的，尤其是视频、3d图像以及多媒体应用等。因此，目前各大厂商围绕虚拟桌面显示协议展开竞争，使用各种技术对显示协议进行优化，减少需要传输的数量，提升用户使用体验。
随着人们对虚拟桌面性能要求的不断提高，虚拟操作系统基础架构Voi(Virtualosinfrastructure)成为一个新的
桌面虚拟化发展方向。Voi的概念由ibm的stevemills最早提出，Voi可以看作桌面虚拟化发展的第三个阶段。Voi桌面虚拟化技术不仅可实现基于服务端的虚拟操作系统、虚拟应用、用户配置的按需交付，也可基于客户端实现，这样就
可利用终端资源处理图形密集型应用，比如音视频、3d图形应用等，也可支持各种计算机外设以适应复杂的应用环境以及未来的应用扩展。Voi对网络和服务器的依赖性将大大降低，在网络中断或服务器故障后终端也可继续离线使用，数据可在云端集中存储，也可在本地加密存储，且终端应用数据不会因网络或服务端故障而丢失。从实际应用方面考虑，Voi具有更强和更符合用户环境的适应性。
2虚拟桌面显示协议概要
目前各个厂商都推出了自己的虚拟桌面显示协议，每种协议都有不同的特性。
2.1主流虚拟桌面显示协议
2.1.1Rdp协议
Rdp协议是微软虚拟桌面产品中采用的显示协议。在应用过程中，在服务器侧用于生成远程桌面屏幕显示内容的图像设备接口gdi指令被Rdp驱动截获，在服务器侧进行渲染，然后以光栅图像的形式传送到用户终端上输出。同时，用户终端上安装Rdp协议的客户端把用户通过鼠标、键盘等设备输入的信息通过Rdp重定向到服务器侧，进而在服务器侧使用相应的驱动进行处理。Rdp协议是在国际电信联盟
itut.120协议族的基础上进行的扩展，通过建立多个独立的虚拟通道，承载不同的数据传输和设备通信，其总体架构如图所示：
传输层：用于处理数据传输，管理连接过程，基于传输层，Rdp协议能够提供多播服务，支持点到点和点到多点的连接。
安全层：由加密和签名算法以及服务组成，防止未经认证的用户对Rdp连接进行监控。Rdp协议采用Rc4算法进行加密，同时采用md5和sha-1组合算法进行签名。
虚拟通道复用层：多个虚拟通道可以复用同一个Rdp连接，虚拟通道具有可扩展性，每个虚拟通道内部可以增加新的内部属性，也可以开放给第三方使用。
压缩层：利用压缩算法(微软的点对点压缩协议)针对各个虚拟通道的数据进行压缩。
用户对虚拟桌面体验的要求不断提高，微软在windowsserver20xxR2的远程桌面服务Remotedesktopservice(Rds)产品中提出了RemoteFx技术，对Rdp协议进行增强。RemoteFx技术通过提供虚拟3d显示适配器、智能编/解码和usb重定向等技术为用户提供良好的桌面体验，已经应用在微软的Vdi和sbc虚拟桌面解决方案中。Vdi解决方案对RemoteFx的应用能全面体现RemoteFx 的技术特征，RemoteFx的技术架构如图所示：
RemoteFx是与Rdp7.1以及之后版本的Rdp协议整合使用的，其中Rdp协议为RemoteFx提供加密、认证、管理和设备支持等功能。RemoteFx需要与微软的服务器虚拟化技术
hyper-V集成，其图像处理组件分别运行在hyper-V的父分区和子分区。父分区包括RemoteFx的管理组件，用于管理图像的处理过程。在子分区中运行的主要有虚拟gpu。
gpu虚拟化是RemoteFx增强技术的核心，当虚拟机中的应用通过directx或gdi调用图像处理操作时，相关命令将传递给虚拟gpu，然后由虚拟gpu将命令从子分区传递给hyper-V的父分区并在物理gpu上高效处理。
最新的Rdp协议是8.0版本，其新特性包括[1]：
通过RemoteFxforwan功能，wan网络上的用户可以使用智能与自适应udp传输、网络丢包率和恢复等高级技术获取快速流畅的体验。
RemoteFx网络自动检测功能会自动检测网络特征并相
应地优化用户体验。
RemoteFx自适应图形功能可以提供丰富的图形体验，能够动态适应服务器负载、客户端访问设备负载和网络特征。
对于所有媒体内容格式，RemoteFx媒体流功能都能够让用户在wan网络上获得流畅的媒体体验。
通过RemoteFxusb重定向功能，即使远程桌面计算机未安装RemoteFxvgpu，用户也能够使用带有Remoteapp应用程序和远程桌面的usb设备。
特定场景下，Rdp8.0支持在远程桌面连接会话中运行其他远程桌面连接会话。
通过性能计数器(RemoteFx图形和RemoteFx网络计数器组)，管理员可以监视和解决用户体验问题。
2.1.2ica/hdx协议
ica协议为桌面内容和外设数据在服务器和用户终端之
间的传输提供了多种独立的虚拟通道，每个通道可以采用不同的交互时序、压缩算法、安全设置等。ica虚拟通道是在
服务器和用户终端之间建立双向连接，可用于传输声音、图像、打印数据、外设驱动等信息，其虚拟通道实现原理如图所示：
用户终端
在ica的基础上，citrix在20xx年发布了
hdx(highdefinitionexperience)技术对ica协议进行了改
进和增强，其目标是在桌面领域的多媒体、语音、视频和3d 图形等内容为虚拟桌面提供更好的高清使用体验。hdx技术
的核心内容如下[2]：
hdxplug-n-play：本地虚拟桌面支持多种外设，并简化了设备的连接，包括usb设备、打印机、扫描仪、智能卡等外设。
hdxRichgraphics：充分利用服务器的处理能力，提供
高分辨率图像的处理，优化图形密集型及富媒体应用的性能。
hdxmediastream：将经过压缩处理的音频和视频发送到用户终端并在本地进行播放，提升多媒体的播放效果。
hdxRealtime：主要用于改善用户访问的实时性，支持双向音频，支持基于虚拟桌面的视频会议。
hdxbroadcast：针对不同的网络环境，利用压缩、缓存等技术提高访问远程桌面和应用的效果。
hdxwanoptimization：优化广域网的访问性能和带宽消耗，提供自适应的加速能和qos保证。
hdxsmartaccess：支持用户在任何地点、任何设备上安全地访问虚拟桌面，支持sso。hdxadaptiveorchestration：自适应调整hdx的配置，全面优化用户体验。
通过灵活地部署和应用各项hdx技术，能够全面、有效地优化虚拟桌面服务的交付效果，在各种网络条件下为用户提供更好的体验。
2.1.3spice协议
spice(simpleprotocolforindependentcomputingenvironm ent)协议最早由qumranet开发，同时qumranet还创建了kVm 虚拟化技术。Redhat收购qumranet之后，继续在kVm虚拟化的基础上采用spice作为桌面交付协议为用户提供Vdi解决方案。spice是一个具有三层架构的协议。
qxl驱动：部署在服务器侧提供虚拟桌面服务的虚拟机中，用于接收操作系统和应用程序的图形命令，并将其转换为kVm的qxl图形设备命令。
spice客户端：部署在用户终端上的软件，负责显示虚拟桌面，同时接收终端外设的输入。qxl设备：部署在kVm 服务器虚拟化的hypervisor中，用于处理各虚拟机发来的图形图像操作。
spice协议最大的特点是其架构中增加的位于hypervisor中的qxl设备，本质上是kVm虚拟化平台中通过软件实现的pci显示设备，利用循环队列等数据结构共虚拟化平台上的多个虚拟机共享实现了设备的虚拟化。但是这种架构使得spice协议紧密地依赖于服务器虚拟化软/硬件基础设施，spice必须与kVm虚拟化环境绑定。
spice协议能够自动判断和调整图像处理的位置，如果用户终端能够处理复杂的图像操作，就尽可能地传输图像处理命令而不是渲染后的图像内容，这样可以减少网络上传输的数据量。spice协议传输的内容主要包括两种命令流：一种是图形命令数据流，一种是代理命令数据流。图形命令数据流是从服务器侧流向用户侧，将服务器侧需要显示的图形图像信息传送到用户终端；代理命令数据流从用户终端流到服务器，主要传输虚拟机中部署的代理模块接收到的用户在终端进行的键盘、鼠标等的操作信息。spice协议的图形命令流的传输过程如下图所示：
应用spice协议时，需要在kVm虚拟化环境的qemu中安装libspice库，这样kVm才能成为spice服务器。提供
一、填空题：（每空4分） 1.IS-IS的IS是___intermediate___________的缩写。 2.IS-IS最早是为_CLNS（connectless network service 无连接网络服务）设计的动 态路由协议，是一种基于_链路状态算法___的IGP（内部网关）路由协议。 3.ISIS支持的网络类型有___P-2-P网络__，__广播网络__，_IS-IS协议不能真正支 持NBMA网络，可以将NBMA链路配置成子接口来支持_。 4.IS-IS的LSP的生存时间为1200秒 5.ISI S协议中的DIS相当于OSPF中的DR, SysID相当于OSPF中的router ID。 二、多选题：（每题5分） 1.LSP标识由那些部分组成___ABD______？ A)系统标识System ID B)伪节点ID C)LSP序列号 D)LSP编号 2.一个IS-IS路由器想和其它区域的路由器形成邻居关系，它可以是_BC____ A) L1路由器 B) L2路由器 C) L1/L2路由器 D) 类型没有限制 3.IS-IS的PDU有如下ABD_____几种类型？ A)HELLO B)LSP C)LSP ACK D)CSNP
4.下列说法正确的是：ABCD A、区域之间通过L2(L1/L2)路由器相连接 B、一个路由器目前最多有3个Area ID(IOS和VRP的实现) C、一个路由器必须整个属于某个区域，而不能象OSPF那样是同一台路由器上不同的接口 可以属于不同的区域 D、对于Level-1路由器来说，只有属于同一区域才可以建立邻居，对于Level-2路由器则没 有此同一区域限制。 简答题：（每题20分） 1.ISIS协议中DIS的选取规则? 1)DIS由LAN IIH报文选举，具备最高优先级的路由器会被当选。如果所有路由器 优先级相同，则最高MAC地址者当选 2)Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，选举结果可能不是同一个DIS 3)DIS发送Hello数据包的时间间隔是普通路由器的1/3，这样可以保证DIS失 效可以被快速检测到 4)与OSPF不同，它的选举是抢占式，可预见的；IS-IS中不存在备份DIS，当一个 DIS不能工作时，直接选举另一个 5)同一网段的所有路由器形成邻接关系（OSPF中DR-other之间是不形成邻接关系 的） 2. 简述IS-IS协议与OSPF协议不同点？ IS-IS最初是为ISO的标准协议，为CLNS（connectless network service 无连接网络服务）设计的，后来增加了对IP的支持；而OSPF一开始就是IETF为IP网络设计的；由于IS-IS历史上是为CLNS路由而制定的，发展比较缓慢，对于IP的支持很多地方需要改进，虽然已经提出了draft，但大部分还没有形成RFC，CNLP（connectless network protocol 无连接网络协议）和IP双环境使用的优势并不明显，是一个不是很成熟的协议； OSPF是专门为IP设计的，更适合IP的路由，发展成熟，标准化程度高，支持厂商多，使用多缺点暴露多，改进也多。 IS-IS协议直接在链路层上运行，报文直接封装在链路层报文中，支持CLNS、IP 等多种协议；OSPF报文封装在IP中，只支持IP协议； IS-IS协议中整个路由器只能全部属于一个区域，区域边界位于两个路由器之间，路由器的LSDB按Level来维护；而OSPF按接口来，一个路由器可以属于多个区域，为每个区域维护一个LSDB数据库； OSPF通过特殊的区域ID Area0区来定义骨干区，而IS-IS是通过连续的L2路由器来组成骨干区； IS-IS的采用的Hello协议比较简单，OSPF比较复杂；而且IS-IS检查比较宽松，邻居之间的Hello和Dead等间隔不一定必须一样，不象OSPF要求必须一致才能形成邻居关系； IS-IS的LSP生存时间是从15分钟(可配置)往下计算到0来清除旧的LSP，而OSPF
I S I S协议题目有答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
一、填空题：（每空4分） 1. IS-IS的IS是___intermediate___________的缩写。 2.IS-IS最早是为_CLNS（connectless network service 无连接网络服务）设计的 动态路由协议，是一种基于_链路状态算法___的IGP（内部网关）路由协议。 3.ISIS支持的网络类型有___P-2-P网络__，__广播网络__，_IS-IS协议不能真正 支持NBMA网络，可以将NBMA链路配置成子接口来支持_。 4.IS-IS的LSP的生存时间为 1200秒 5.ISIS协议中的DIS相当于OSPF中的 DR, SysID相当于OSPF中的 router ID。 二、多选题：（每题5分） 1.LSP标识由那些部分组成___ABD______ A)系统标识System ID B)伪节点ID C)LSP序列号 D)LSP编号 2.一个IS-IS路由器想和其它区域的路由器形成邻居关系，它可以是 _BC____ A)L1路由器 B)L2路由器 C)L1/L2路由器 D)类型没有限制 3.IS-IS的PDU有如下ABD_____几种类型 A)HELLO B)LSP C)LSP ACK D)CSNP
4.下列说法正确的是：ABCD A、区域之间通过L2(L1/L2)路由器相连接 B、一个路由器目前最多有3个Area ID(IOS和VRP的实现) C、一个路由器必须整个属于某个区域，而不能象OSPF那样是同一台路由器上不同的接口可 以属于不同的区域 D、对于Level-1路由器来说，只有属于同一区域才可以建立邻居，对于Level-2路由器则 没有此同一区域限制。 简答题：（每题20分） 1.ISIS协议中DIS的选取规则 1)DIS由LAN IIH报文选举，具备最高优先级的路由器会被当选。如果所有路由器 优先级相同，则最高MAC地址者当选 2)Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，选举结果可能不是同一个DIS 3)DIS发送Hello数据包的时间间隔是普通路由器的1/3，这样可以保证DIS失 效可以被快速检测到 4)与OSPF不同，它的选举是抢占式，可预见的；IS-IS中不存在备份DIS，当一 个DIS不能工作时，直接选举另一个 5)同一网段的所有路由器形成邻接关系（OSPF中DR-other之间是不形成邻接关系 的） 2. 简述IS-IS协议与OSPF协议不同点 IS-IS最初是为ISO的标准协议，为CLNS（connectless network service 无连接网络服务）设计的，后来增加了对IP的支持；而OSPF一开始就是IETF为IP网络设计的；由于IS-IS历史上是为CLNS路由而制定的，发展比较缓慢，对于IP的支持很多地方需要改进，虽然已经提出了draft，但大部分还没有形成RFC，CNLP （connectless network protocol 无连接网络协议）和IP双环境使用的优势并不明显，是一个不是很成熟的协议； OSPF是专门为IP设计的，更适合IP的路由，发展成熟，标准化程度高，支持厂商多，使用多缺点暴露多，改进也多。 IS-IS协议直接在链路层上运行，报文直接封装在链路层报文中，支持CLNS、IP 等多种协议；OSPF报文封装在IP中，只支持IP协议； IS-IS协议中整个路由器只能全部属于一个区域，区域边界位于两个路由器之间，路由器的LSDB按Level来维护；而OSPF按接口来，一个路由器可以属于多个区域，为每个区域维护一个LSDB数据库； OSPF通过特殊的区域ID Area0区来定义骨干区，而IS-IS是通过连续的L2路由器来组成骨干区； IS-IS的采用的Hello协议比较简单，OSPF比较复杂；而且IS-IS检查比较宽松，邻居之间的Hello和Dead等间隔不一定必须一样，不象OSPF要求必须一致才能形成邻居关系；
ISIS是一个分级的链接状态路由协议，基于DECnet PhaseV 路由算法。ISIS可以在不同的子网上操作，包括广播型的LAN、WAN和点到点链路。ISIS是一个链接状态协议，实际上与OSPF非常相似，它也使用Hello协议寻找毗邻节点，使用一个传播协议发送链接信息。ISIS消息使用序列号，但它只是一个简单的加法计数器。当计数器计到最大值时，一个ISIS路由器没有别的选择，只能伪造一个错误触发对所有旧信息的刷新。然而，因为序列号有3 2 比特长，使得到达最大值之前有很大的序列号空间，所以这不是什么问题。但是，至少存在两个技术问题：ISIS使用一个小的度量值（6 比特），严重限制了能与它进行转换的信息；而且链接状态也只有8 比特长，路由器能通告的记录只有256个。一个非技术问题是ISIS受OSI 约束，使得与OSPF相比它的发展比较缓慢。这个限制的原因是由于SPF的要求；但现在的Wide-metric 使这个范围变成24位的扩展解决了这个问题。 一个非技术问题是ISIS受OSI约束，使得以前与OSPF相比它的发展比较缓慢。但现在的ISIS在非OSI即RFC方面（Integrated）ISIS有了很多的扩展使得他的发展比OSPF更容易实现对新的要求的支持如IPV6或者TE而且更简单易实现 一个路由器是intermediate system(IS)，一个主机就是end system(ES)，在一个主机和路由器之间运行的协议叫ES-IS，路由器与路由器之间运行的协议是IS-IS 一个subnetwork属下的接口叫：subnetwork point of attachment(SNPA)，它只是一个概念上的东西，实际上它是一个subnetwork提供的服务点，由SPNA定义的，不是实际的物理界面，SNPA的概念特性对应于子网的概念特性。 PDU：就是一个OSI层上的一个节点到它的另一端(peer)的对应层上的节点，所以一个帧也叫做Date Link PDU(DLPDU)，也因此一个网络层的packet也叫做network PDU(NPDU)，这个date unit功能类拟于OSPF的LSA，我们称它为Link State PDU(LSP)，与LSA不同的是它封装在OSPF报头之后，然后才到IP 数据包。 an LSP is itself a packet. ===================== ISIS AREAS ===================== ISIS和OSPF一样建立一个双层分级结构拓扑，但和OSPF不同的是ISIS划分area是连接中，也就是说两台路由器中间来划分area L1_Router---------|----------L2_Router 以上的竖线就是ISIS划分的area的地方，而OSPF则不是，它是在一个路由器当中划分的，一个路由器中只要有两个接口接到不同的area，这个路由器就叫做ABR area0-------ABR_Router------area1 ISIS中对路由器的称呼又和OSPF又所不同，它只有三类，一个是完全在一个area内的，OSPF叫内部路由器，ISIS叫L1，而OSPF的ABR在ISIS中叫做L1/L2，还有一类是backbone里的路由器，全都叫做L2，这样，L1/L2路由器就会维护两个line state datebase，而与ABR不同的是，L1/L2路由器不通告L2的路由给L1，因此所有的L1路由器永远不会知道area外的路由，这种情况和OSPF的tutally stubby area
OSPF与ISIS协议
目录 1.OSPF路由协议 (1) 1.1基本概念和术语 (1) 1.2协议操作 (2) 2.ISIS路由协议 (3) 2.1ISIS路由协议介绍 (3) 2.2IS-IS 路由协议相关概念 (3) 2.3IS-IS路由协议适用的链路类型 (4) 2.4IS-IS 路由协议结构 (4) 2.5IS-IS路由协议使用的报文 (4) 3.IS-IS与OSPF的比较 (5) 3.1相同点 (5) 3.2不同点 (6)
1. OSPF路由协议 OSPF是一种典型的链路状态路由协议。采用OSPF的路由器彼此交换并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。因为RIP路由协议不能服务于大型网络，所以，IETF的IGP工作组特别开发出链路状态协议——OSPF。目前广为使用的是OSPF第二版，最新标准为RFC2328。 OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。 1.1 基本概念和术语 1. 链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2. 区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域” (Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3. OSPF网络类型 根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast MultiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。 广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC。 4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR） 在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR 负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR的同时也选举出一个BDR，在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。 点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF 协议由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。
ISIS路由选择协议研究与应用 摘要：本文在全面介绍了ISIS路由选择协议理论。第一章主要介绍路由和路由协议的概念以及分类、网络的发展状况以及主要的路由选择协议；在第二章中，接受ISIS协议中一些重要概念；第三章对该协议以及工作原理进行总体上的概况；最后一章对全文做了简要的总结，并对将来路由协议的发展以及它和其它业务的结合、对于各种网络的支持进行了展望。 关键词：ISIS；链路状态路由协议；快速收敛 0引言 近年来，随着计算机应用的发展，网络已经进入千家万户，与此同时网络的发展也日新月异。目前的网络主要向着大型化、多样化、复杂化、拓扑动态化四个方向发展。人们越来越意识到需要用坚固而灵活的IP路由选择协议来支撑不断扩张的网络，继Internet在网络世界中占据主要地位之后，陆续出现了很多IP路由选择协议，但是只有3种路由选择协议经受住了时间的考验并且被广泛部署。集成ISIS作为一个域内动态路由选择协议也是其中之一，另外两个路由选择协议是来自域间动态路由选择协议的BGP以及和ISIS同属于域内动态路由选择协议，并且是集成ISIS的竞争对手的
OSPF。ISIS报文中采用一种三元组的形式来携带不同的信息，这种方式非常有利于ISIS对于新的应用的扩展，这使得ISIS 在现代通信中的应用越来越广泛。 1路由和路由协议 路由是把信息从源穿过网络传递到目的地的行为，在路上，至少遇到一个中间节点。路由通常与桥接来对比，在粗心的人看来，它们似乎完成的是同样的事。它们的主要区别在于桥接发生在OSI参考协议的第二层（链接层），而路由发生在第三层（网络层）。这一区别使二者在传递信息的过程中使用不同的信息，从而以不同的方式来完成其任务。 路由协议是指通过在路由器之间共享路由信息来支持 可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递，确保所有路由器知道到其它路由器的路径。总之，路由协议创建了路由表，描述了网络拓扑结构；路由协议与路由协同工作，执行路由选择和数据包转发功能。 2 ISIS路由协议分析 ISIS路由协议即Integrated IS-IS协议，其前身是OSI体系结构的IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）路由协议，最新的版本定义在ISO DP 10589中（对应的Internet 标准是RFC 1142）。由于TCP/IP与OSI并存于当前的网络环境中，而两种体系结构中所定义的协议和标准往往是不能互通的，这对网络互联无疑是个限制。这种情况在北美等互联
一、填空题：（每空4分） 1. IS-IS的IS是___intermediate___________的缩写。 2.IS-IS最早是为_CLNS（connectless network service 无连接网络服务）设计的 动态路由协议，是一种基于_链路状态算法___的IGP（内部网关）路由协议。 3.ISIS支持的网络类型有___P-2-P网络__，__广播网络__，_IS-IS协议不能真正 支持NBMA网络，可以将NBMA链路配置成子接口来支持_。 4.IS-IS的LSP的生存时间为 1200秒 5.ISIS协议中的DIS相当于OSPF中的 DR, SysID相当于OSPF中的 router ID。 二、多选题：（每题5分） 1.LSP标识由那些部分组成___ABD______？ A)系统标识System ID B)伪节点ID C)LSP序列号 D)LSP编号 2.一个IS-IS路由器想和其它区域的路由器形成邻居关系，它可以是_BC____ A) L1路由器 B) L2路由器 C) L1/L2路由器 D) 类型没有限制 3.IS-IS的PDU有如下ABD_____几种类型？ A)HELLO B)LSP C)LSP ACK D)CSNP
4.下列说法正确的是：ABCD A、区域之间通过L2(L1/L2)路由器相连接 B、一个路由器目前最多有3个Area ID(IOS和VRP的实现) C、一个路由器必须整个属于某个区域，而不能象OSPF那样是同一台路由器上不同的接口可 以属于不同的区域 D、对于Level-1路由器来说，只有属于同一区域才可以建立邻居，对于Level-2路由器则没 有此同一区域限制。 简答题：（每题20分） 1.ISIS协议中DIS的选取规则? 1)DIS由LAN IIH报文选举，具备最高优先级的路由器会被当选。如果所有路由器 优先级相同，则最高MAC地址者当选 2)Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，选举结果可能不是同一个DIS 3)DIS发送Hello数据包的时间间隔是普通路由器的1/3，这样可以保证DIS失 效可以被快速检测到 4)与OSPF不同，它的选举是抢占式，可预见的；IS-IS中不存在备份DIS，当一个 DIS不能工作时，直接选举另一个 5)同一网段的所有路由器形成邻接关系（OSPF中DR-other之间是不形成邻接关系 的） 2. 简述IS-IS协议与OSPF协议不同点？ IS-IS最初是为ISO的标准协议，为CLNS（connectless network service 无连接网络服务）设计的，后来增加了对IP的支持；而OSPF一开始就是IETF为IP网络设计的；由于IS-IS历史上是为CLNS路由而制定的，发展比较缓慢，对于IP的支持很多地方需要改进，虽然已经提出了draft，但大部分还没有形成RFC，CNLP（connectless network protocol 无连接网络协议）和IP双环境使用的优势并不明显，是一个不是很成熟的协议； OSPF是专门为IP设计的，更适合IP的路由，发展成熟，标准化程度高，支持厂商多，使用多缺点暴露多，改进也多。 IS-IS协议直接在链路层上运行，报文直接封装在链路层报文中，支持CLNS、IP 等多种协议；OSPF报文封装在IP中，只支持IP协议； IS-IS协议中整个路由器只能全部属于一个区域，区域边界位于两个路由器之间，路由器的LSDB按Level来维护；而OSPF按接口来，一个路由器可以属于多个区域，为每个区域维护一个LSDB数据库； OSPF通过特殊的区域ID Area0区来定义骨干区，而IS-IS是通过连续的L2路由器来组成骨干区； IS-IS的采用的Hello协议比较简单，OSPF比较复杂；而且IS-IS检查比较宽松，邻居之间的Hello和Dead等间隔不一定必须一样，不象OSPF要求必须一致才能形成邻居关系； IS-IS的LSP生存时间是从15分钟(可配置)往下计算到0来清除旧的LSP，而OSPF 是从0往最大值涨到60分钟(周期不可配置)来清除更新旧的LSA的；
IS-IS路由协议中文教程v1.0 Chapter 0 Preface （第零单元序言） Statement（说明） 本文实际上是思科BSCI（Building Scalable Cisco Internetworks）一书中第七单元（Configuring IS-IS Protocol）的读书笔记，目前有关IS-IS的中文资料较少，故整理此笔记以方便那些英文水平一般的网络技术工作者学习，因为本人也系IS-IS路由协议的初学者，故文中可能存在一些由于理解偏差而导致的错误，恳请朋友们不吝赐教。 为了便于大家理解，本文在讲述OSI协议时将尽可能的将其与大家所熟知的TCP/IP协议进行比照，在讲述IS-IS路由协议时则尽可能的将其与OSPF路由协议进行比照，这也是Cisco System BSCI Student Guide一书中所采用的方法。 本文可自由传播和使用，但请保留作者信息，请尊重我的劳动，谢谢！ Outline（提纲） 1、 OSI协议和IS-IS路由协议简介 2、 IS-IS路由协议工作原理 3、通过集成的IS-IS路由协议实现IP与OSI协议的路由 4、集成的IS-IS路由协议配置与排故 About author（关于作者） Climber（登峰）from Changchun City，Jilin Prov. Surf on the net for six years，Wander regularly in the cisco forum of netease Discussion is welcome! e-mail:tiejun@ or climbmount@ Deeply appreciated my secretary for her help!??????????
基本概念 IOS提出的OSI协议栈 IS--中间系统－－－＝路由器 ES－端系统＝＝PC CLNS－－无连接网络服务＝IP服务 /CLNP＝无连接网络协议＝IP协议 /IS-IS＝＝OSPF/EIGRP /ES-IS＝＝ARP /IGMP CLNS地址== 特殊的一种NET=＝网络实体名AFI一个字节47代表全球49代表私有+区域（2个字节）+系统ID（6个字节）+一个字节的NSEL（00）（十个字节） IETF 172.16.1.1/24 ISIS是两层路由，分为L1与L2 其中L1是在区域内做路由，L2是在区域间做路由，在区域内路由是通过系统ID 在区域之间路由是通过区域 集成的ISIS＝＝同时可以为CLNS地址及IP地址做路由 协议特点：适合大型的网络是一个链路状态协议，支持VLSM，使用SPF算法通过LSP 来发送链路信息（LSP==LSU）有L1 LSP与L2 LSP OSPF只同步了一个数据库而ISIS维护两个数据库，一个是L1，一个是L2 这两者是独立的而L1/L2路由器同时维护两个数据库，类似OSPF中的ABR＝＝＝＝ ISIS邻居建立过程及报文HELLO/LSP/CSNP/PSNP＝＝＝ HELLO报文用来建立邻居IIH（IS-IS）ISH ESH---
IIH＝＝在同步串行接口发送的是L1/L2的IIH－－－10S 在以太网接口发送的是L1 IIH L2 IIH－－－－在以太网接口会进行DIS选举（指定中间系统优先级最高的成为DIS 如果优先级一样，则MAC地址最大的为DIS 默认优先级为64 DIS是抢占没有备份DIS 优先级为零也是可以建立邻居的L1与L2是分开选择）DIS 3.3S 发送一次其它10S CSNP－－－完全系列号报文（DBD） PSNP------部份系列号报文（LSACK/LSR） LSP----链路状态数据包（LSU）－－－－ ISIS路由机制: L1只维护区域内拓扑，是通过系统ID来构造——没有学习到L2的数据库，就相当于OSPF 的完全末节区域 L2维护区域间的拓扑，是通过区域号来维护的，类似OSPF的区域零并且L1/L2路由器会将L1的路由通告给L2（类似OSPF的ABR） L1的路由器访问其它区域的路由时，是将包发送给离自己最近的L1/L2路由器（如何知道的？是在发送L1的数据库时，如果ATT=1 则代表其连接到L2） 报文：HELLO CSNP PSNP LSP 邻居建立邻居表 拓扑表 路由表115 10 区域/LEVEL/邻接/DIS/网络类型（只有点到点与广播两种网络类型）/路由泄露 ISIS配置:基本配置及查看命令高级配置之:重分发/默认路由/汇总/认证＝＝
ISIS路由协议详解 1、基本概念 IS-IS，即中间系统（Intermediate System）到中间系统的域内路由信息交换协议，它最初是由国际标准化组织ISO为它的无连接网络协议设计的一种动态路由协议。为了提供对IP 的路由支持，IETF对IS-IS进行了扩充和修改，使它能够同时应用在TCP/IP和OSI环境中，称为集成化IS-IS。IS-IS属于内部网关协议（IGP），是一种链路状态协议，使用最短路径优先算法进行路由计算。 在IS-IS系统中，IS相当于TCP/IP系统中的路由器，是IS-IS协议中生成路由和传播路由信息的基本单元；ES相当于TCP/IP中的主机系统。ES不参与路由协议的处理，在ISO中使用专门的ES-IS协议定义终端系统与中间系统间的通信，而在TCP/IP网络中，使用ARP、DHCP 等协议取代ES-IS协议；RD（路由域）相当于TCP/IP中的自治系统；Area是路由域的细分单元，与OSPF概念相同。 OSI给IS-IS定义了4个路由级别，即level-0到level-3。Level-0存在于ES与IS之间，由ES-IS协议来完成，在TCP/IP网络中，这个级别由ARP协议完成；Level-1路由存在于同一个区域内的不同IS间，又称为区域内路由。当IS要发送报文到另外一个IS时，查看报文中的目的地址，发现其位于区域内的不同子网，则IS会选择最优的路径进行转发；如果目的地址不在同一个区域，则IS把数据转发到本区域内最近的Level-1-2路由器上，然后由Level-1-2路由器负责数据转发；Level-2路由存在于同一路由域内的区域间，又称域间路由。Level-3路由存在于路由域间，每个路由域相当于一个自治系统。在TCP/IP系统中，Level-3由BGP 协议来完成。 Level-1路由器负责区域内的路由，它只维护一个Level-1的LSDB，该LSDB包含本区域的路由信息，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，它维护一个Level-2r LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息，所有Level-2路由器和Level-1-2路由器组成路由域的骨干网，负责不同区域间通信，骨干网必须是物理连续的；同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器，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。