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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:
or
Deeply appreciated my secretary for her help! ☺☺☺☺☺☺☺☺☺☺

—１—

Chapter 1 Introduction to OSI Protocol
（第一单元 OSI 协议简介）

ISO 与 OSI

ISO（International Organization for Standardization）国际标准化组织一直致力于各领域的国
际标准的制定，大家所熟知的 OSI（Open System Interconnection）七层网络模型就是 ISO 针
对多厂商网络产品互联时的兼容性问题制定的网络通讯协议标准，现今的互联网基于
TCP/IP 协议构建，而 TCP/IP 协议和其它的用于开放式网络的协议一样，都是基于 OSI 网络
模型构建的。

ISO 除了构建了 OSI 七层网络模型这一标准外，还同 ITU-T（国际电信联盟电信标准组）构
想和实现了一个同样名为 OSI 的具体的网络协议。可惜在这个 TCP/IP 协议一统天下的时代，
OSI 网络协议基本没有应用。

同 TCP/IP 协议相似，OSI 协议并不是原子的，它的每一层中都包含许多有着特定功能的子
协议，OSI 协议采用体系化（或层次化 Hierarchical）编址，我们能过 NSAP（Network Service
Access Point）来寻址 OSI 网络中处于传输层的各种服务，它类似于 TCP/IP 协议中的 IP 地
址+端口号。

下面我们来了解一些术语：

ES（End system）端系统，没有路由能力（称“数据包转发能力”更恰当）的网络节点。
IS（Intermediate System）中间系统，有数据包转发能力的网络节点，即路由器。
Area 区域，由一组连续的路由器、主机和连接它们的网络链路组成的实体。
Domain 域，由一组相互连接的 Area 组成。

（呵呵，还是英文讲得好，Area 和 Domain 翻成中文我都不知道怎么区分了，注意：后面的

叙述中，我用区域代表 Area，用域代表 Domain）

其实这里面 Domain 相当于传统的自治系统了，Area 与 OSPF 的 Area 相似（注意是相似），
ES 就是主机，大家知道路由一般没主机什么事，这里也是一样的，ES 与 IS 之间关系很简
单。


—２—

不用我说你也知道这个 illustrate 是什么了吧？什么？太复杂了？没关系，其实接下来我们只
会讲到网络层里面的一点东西，ONLY the portion around with red block，踏实了吧！

还是几个术语：

CLNS Connectionless Network Service 无连接网络服务
CLNP Connectionless Network Protocol 无连接网络协议
CMNS Connection-Mode Network Service 连接模式网络服务
CONP Connection-Oriented Network Protocol 面向连接网络协议
想想 TCP/IP 协议，有点懂了吧？前两个相当于 TCP，后两个相当于 UDP，OSI 就是通过
CLNP 实现 CLNS，通过 CONP 实现 CMNS，呵呵，有点绕嘴。
再看看图，又有点晕，画错了？没有，OSI 就是在网络层实现的这两种服务，这样来说，CLNP
相当于 IP 了，CONP 就相当于可靠的 IP 吧，呵呵。

如果你不知道什么是面向连接，什么是无连接，最好停下来先去看看 TCP/IP 的知识。

好了，现在你又可以忘掉一些东西了，我们下面要讲的东西只和 CLNP 有关，没错，只有
CLNP 在交换数据时依赖 routing protocols 构建的路由表，CONP 依靠 X.25 协议的中继功能
实现链路的建立、保持与终止。

OK，休息一会儿，吸烟的去天台，喝水的到地下室，去 John 家的打开窗户跳下去就可以了！

—３—

Chapter 2 Basic IS-IS Routing Protocol
（第二单元 基本的 IS-IS 路由协议）

IS-IS 路由协议中的路由信息分为四级：

1、Level-0 存在于 ES 与 IS 之间，准确的讲不算路由协议，我们可以称它为 Discovery Protocol
发现协议，类似于 TCP/IP 网络中的 ARP 地址解释协议。
2、Level-1 存在于同一区域内的多台路由器之间，用于实现区域内路由，类似于 OSPF 的域
内路由（O）。
3、Level-2 存在于同一域内的多台路由器之间，用于实现域内路由，类似于 OSPF 的域间路
由（O IA）。
4、Level-3 存在于不同的域之间，类似于 TCP/IP 网络中由 BGP 实现的 AS 间路由。

后面的部分我们会重点介绍 Level-1 和 Level-2。

OSI 网络中可以采用的三种路由协议：

1、IS-IS，本文的核心内容，它除了为 OSI 协议构建路由表外，还可以为 TCP/IP 协议构建
路由表，当然也可以工作于 Dual Mode，同时为两种网络协议提供服务。
2、ISO-IGRP，是思科为 CLNS（即 OSI 协议，以下皆是，因为 OSI 协议中的 CLNS 应用路
由表转发数据。）设计的路由协议。
3、Static CLNS routes，OSI 的静态路由，TCP/IP 的 Static route 经常写吧？很少用？那你应
该已经或是即将通过 LAB 了吧。

下面我们来比较一下集成的 IS-IS 与 OSPF

IS-IS 与 OSPF 都是链路状态型路由选择协议，均采用 SPF 算法来构建路由表，但是就 TCP/IP
路由而言，在大的网络环境中 IS-IS 的性能优于 OSPF，这也正是大多数的 ISP 都采用 IS-IS
而不是 OSPF 作为骨干路由协议的原因，所以，快学吧。

OSPF 路由协议区域的分界点在路由器之上，ABR 同时属于多个区域，IS-IS 路由协议的区
域分界点在链路之上，每个路由器固定属于某一区域。

OSPF 路由协议在多区域的环境下要有 Backbone（骨干）区域，且要求所有非骨干区域与骨
干区域直接相连（否则要通过 Virtual-Link 打补丁），IS-IS 在设计上没有这一要求。

OSPF 路由协议中 LSA（链路状态通告）数据包较多，IS-IS 路由协议中每个路由器在区域
内只发送一个 LSA 数据包。

OSPF 有一些 IS-IS 所不具备的特性：标记路由，末节区域、和 Demand Circuit 等。

OSI Address（OSI 编址）


—４—
还记得前面提过一句的 NSAP 吧，它就是 OSI 协议中用于定位资源的地址，老实说，我第
一次看这本 Student Guide 的时候，看到这就休息了，后来发现比想像中的简单得多。So，
Go ahead,don’t give it up!

NSAP（Network Service Access Point）地址格式

好了，现在你需要的只是一点耐心。

整个 NSAP 地址由两大部分组成：
IDP（Inter-Domain Portion）域间部分，相当于 TCP/IP 地址中的主网络号。
DSP（Domain Service Portion）域内服务标识部分，相当于 TCP/IP 地址中的子网号，主机号
外加端口号。

IDP 由两部分组成：
AFI（Authority and Format ID）机构与格式 ID 用来表示地址格式或地址分配机构。
IDI（Inter-Domain ID）域间 ID 用来标识域。

DSP 由三部分组成：
HODSP（High Order DSP）DSP 高位，用来分割区域，相当于 TCP/IP 地址中的子网部分。
SID（System ID）系统 ID，用来区分主机，相当于 TCP/IP 地址中的主机部分。
HSEL（NSAP-Selector）NSAP 标识，用来指示选定的服务，相当于 TCP/IP 地址中的端口号。

ISO-IGRP 路由采用三层体系：域（IDP，第三级），区域（HODSP，第二级）和系统 ID（System
ID 第一级）。
IS-IS 要简单些，采用二层体系：区域 ID（IDP+HODSP，第二级）和系统 ID（System ID 第
一级）。

不难吧？难的在后面呢，呵呵。

现在我们来看一下 NSAP 地址中各部分的长度。

对于 Cisco IS-IS 路由协议，NSEL 固定为一个字节，系统 ID 固定为 6 个字节，区域地址长
度可由 1-13 字节构成，所以整个 NSAP 地址总长度为 8-20 字节。

对于 Cisco ISO-IGRP 路由协议，Area ID 被分为 Domain ID 和 Area ID 两部分，Area ID 为 2

个字节，Domain ID 最少一个字节，所以 NSAP 地址总长度为 10-20 字节。



—５—
NET（Network Entity Title）网络实体标识

容易理解，网络寻址是基于主机的，所以没有必要将 NSEL 包括中路由信息中，故此我们在
交换路由信息时将 NSEL 固定为 00，这样的 NSAP 表示设备自身，我们称之为 NET。

AFI=49 的地址为 OSI 协议的私有地址，像 TCP/IP 中的 10.0.0.0，172.16.0.0-172.31.0.0 和
192.168.0.0，后面的实验中通常使用这样的地址。如果你只想通过 IS-IS 实现 IP 路由，用这
个前缀就可以了。

AFI=39 表示 ISO 数据国家代码。
AFI=47 表示 ISO 国际代码指定

NET 地址必须以 00 结尾，且必须为整字节（偶数个十六进制数），中间以 dot 分隔。
System ID 通常由 MAC 地址构成或由 IP 地址转换而来。
Domain ID 和 Area ID 则通常在全网内统一指定。

例子 1：NSAP=47.0001.aaaa.bbbb.cccc.00
IS-IS: Area = 47.0001, System ID = aaaa.bbbb.cccc, NSEL = 00
ISO-IGRP: Domain = 47 Area = 0001, System ID = aaaa.bbbb.cccc, NSEL = 00

例子 2：NSAP=39.0f01.0002.0000.0c00.1111.00
IS-IS: Area = 39.0f01.0002, Sysem ID = 0000.0c00.1111, NSEL = 00
ISO-IGRP: Domain= 39.0f01 Area = 0002, System ID = 0000.0c00.1111, NSEL = 00

注意：分段的时候要从后向前数。

几条定址规则：

1、位于同一区域内的路由器 Area ID 必须相同。
2、ES 只能与具有相同 Area ID 的 IS 进行通讯。
3、同一区域内的 Level-1 IS 为了彼此区分必须有惟一的 System ID。（建议整个域内所有 IS
都有惟一的 System ID）
4、整个域内所有 Level-2 IS 为了彼此区分必须有惟一的 System ID。
5、包交换网络中，虚电路号或 DLCI 号码经常加在 System ID 的后面构成 LAN ID，这主要
是为了防止同时属于多个 Area 的 IS 在不同的 Area 中有相同的 System ID。
6、如果系统检测到 System ID 重复，将会报告以下错误：
IS-IS: possible duplicate system ID <sys_id> detected

IS-IS PDU-Protocol Data Unit（IS-IS 路由协议中的协议数据单元）

1、Hello PDU，包括 ESH（ES 发至 IS），ISH（IS 发至 ES），IIH（IS 之间）三种类型，用
于建立和维护毗邻关系。
2、LSP，Link-state Packet，用于发布链路状态信息。注意它是数据链路层数据包，不依赖
于其它协议传递，但同时也意味着只能在直接相连的路由器之间传递。

—６—