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。
2、IS-IS中的NET
在IS-IS协议中，IS间建立邻居、交换路由信息所使用的Hello、LSP等协议报文，均直接承载在OSI数据链路帧中，而不像其他IGP由IP来承载。这些协议报文的格式是OSI报文格式，报文中包含有OSI地址。在OSI体系结构中，使用OSI地址标识网络设备，建立拓扑信息，OSI地址采用NSAP地址格式。NSAP由IDP（Initial Domain Part）和DSP（Domain Specific Part）组成。IDP相当于IP地址中的主网络号，DSP相当于IP地址中的子网号和主机地址。
IDP部分是ISO规定的，它由AFI（地址分配机构和地址格式）与IDI（内部域标识）组成。DSP由HO-DSP（用来分割区域）、System ID（用来区分主机）和NSEL（用来指示服务类型）组成。
在集成IS-IS中，将NSAP地址划分成三部分：区域地址、System ID和NSEL。IDP的DSP 中的HO-DSP一起用来标识路由域中的区域，因此将（IDP、HO-DSP）一起称为区域地址。一般情况下，一台路由器只需要配置一个区域地址，且同一区域中所有节点的区域地址都相同。为支持区域的平滑合并、分裂、迁移，一台路由器最多可配置3个区域地址。
System ID用来在区域内唯一标识终端系统或路由器，它的长度固定为6字节。System ID 的指定可以有不同的方法，但要保证能够唯一标识终端系统或路由器，一般System ID由Router ID或者MAC地址转换而成。
NESL的作用类似于IP中的协议标识符，不同的传输对应不同的NSEL。在IP中，NSEL 均为00。
NET（Network Entity Title，网络实体名称）指的是IS本身的网络层信息，不包括传输层信息，可以看作是一类特殊的NSAP，即NSEL为0的NSAP地址。NET的长度与NSAP相同，最多为20个字节，最少为8个字节。
例如，若NET为ab.cdef.1234.5678.9abc.00，则Area为ab.cdef，System ID为1234.5678.9abc，NSEL为00。
下图为根据Router ID来生成对应的System ID：
3、IS-IS协议原理
IS-IS协议只支持两种类型的网络：广播型网络（Broadcast）与点到点网络（P2P）。IS-IS 邻居关系有Level-1和Level-2两种。在P2P网络上，只要IS能够收到对端的P2P IIH报文，
就认为邻居能够建立，邻居状态为UP。在广播网络上，邻居建立需要三方握手过程。
在IS-IS中，只要邻居关系建立，则意味着邻接关系同时建立了，邻居之间可以进行LSP 的交换，达到LSDB的同步。
邻接关系建立后，邻居IS间进行LSDB的同步，同步过程主要由邻居间交互LSP和SNP 协议报文来完成的。LSP用于描述链路状态信息。每个IS产生一个或多个LSP来描述它与周围邻居IS的连接；LSP报文中包含了发送者的System ID的序列号。SNP用于描述LSDB中LSB 的摘要信息，并对邻居之间最新接收的LSP进行确认。SNP包括CSNP和PSNP，CSNP包括LSDB中所有LSP的摘要信息，从而可以在相邻路由器间保持LSDB的同步。在广播网络上，CSNP由DIS（指定IS）定期发送，在P2P链路上，CSNP只在第一次建立邻接关系时发送。PSNP只列举最近收到的一个或多个LSP的序号，它能够一次对多个LSP进行确认。
IS-IS路由器接口启动IP协议后，相关的IP路由信息作为CLV附在LSP中，以叶节点的方式传递。IP信息的变化不会影响到网络拓扑。
4、IS-IS配置举例
RTA的配置信息：
[RTA] isis 1
[RTA-isis-1] network-entity 10.0001.0001.0001.00
[RTA-isis-1] is-level level-1
[RTA-GigaEthernet0/0/0] isis enable 1
[RTA-GigaEthernet0/0/0] isis cost 5
[RTA-GigaEthernet0/0/0] ip add 10.216.0.1 30
[RTA-GigaEthernet0/0/1] isis enable 1
[RTA-GigaEthernet0/0/1] isis cost 10
[RTA-GigaEthernet0/0/1] ip add 10.216.1.1 30
[RTA-Ethernet0/0/0] ip 192.168.1.1 24
[RTA-Ethernet0/0/0] isis enable 1
RTB的配置信息：
[RTB] isis 1
[RTB-isis-1] network-entity 10.0001.0001.0002.00
[RTB-GigaEthernet0/0/0] isis enable 1
[RTB-GigaEthernet0/0/0] isis circuit-level level-1
[RTB-GigaEthernet0/0/0] ip add 10.216.0.2 30
[RTB-GigaEthernet0/0/1] isis enable 1
[RTB-GigaEthernet0/0/1] isis circuit-level level-2