HCNP Routing&Switching之IS-IS邻居建立、LSDB同步、拓扑计算和路由形成

　　前文我们了解了IS-IS的报文结构和类型相关话题，回顾请参考https://www.geek-share.com/detail/2842464020.html；今天我们来聊一聊IS-IS建立邻居、同步LSDB数据库和拓扑计算及路由形成相关话题；

　　IS-IS动态路由协议的工作流程和OSPF工作流程大致一样；都是先发送Hello包，通过hello包建立邻居，在邻居建立完成以后，同步LSDB数据库、计算拓扑和路由；细微的差别在于IS-IS整个建立邻居的过程没有OSPF那么复杂，相对来说IS-IS更为简单，所以IS-IS建立邻居时，速度要比OSPF快很多；其次在同步LSDB数据时，对于IS-IS来说，它没有什么特殊区域，所以IS-IS中同步数据库就发送CSNP、PSNP和LSP这三种包就能把LSDB数据库同步完成；没有OSPF里有123457类LSA复杂；由于采用拓扑与网络分离的算法，路由收敛速度较快；

　　IS-IS邻居建立过程

　　点到点环境邻居建立过程

sys
sys R1
int g0/0/0
ip add 12.0.0.1 24

isis 1
net 20.0000.0000.0001.00
is-le level-1
int g0/0/0
isis en 1
isis circuit-type p2p

View Code 　　R2的配置

sys
sys R2
int g0/0/0
ip add 12.0.0.2 24
isis 1
net 20.0000.0000.0002.00
is-le level-1
int g0/0/0
isis en 1
isis circuit-type p2p

View Code

　　在R1或R2上抓包，看看对应hello包类型以及对应hello包发送的目标mac地址是多少？

sys
sys R1
int g0/0/0
ip add 172.16.11.1 24
int lo 1
ip add 1.1.1.1 32

isis 1
net 11.0000.0000.0001.00
is-le level-1

int g0/0/0
isis en 1
int lo 1
isis en 1

View Code 　　R2的配置

sys
sys R2
int g0/0/0
ip add 172.16.11.2 24
int lo 1
ip add 2.2.2.2 32

isis 1
net 11.0000.0000.0002.00
is-le level-1

int g0/0/0
isis en 1
int lo 1
isis en 1

View Code

　　R3的配置

sys
sys R3
int g0/0/0
ip add 172.16.11.3 24
int lo 1
ip add 3.3.3.3 32

isis 1
net 11.0000.0000.0003.00
is-le level-1

int g0/0/0
isis en 1
int lo 1
isis en 1

View Code

　　在R1或R2或R3上抓包，看看对应LSDB同步过程

 

　　提示：我们在R1的g0/0/0接口抓包，首先看到各路由器先各自发送自己的更新LSP包，随后R3发送了一条CSNP包（从这里可以知道对应dis是R3的g0/0/0口），随后再是由R2发送PSNP包向R3请求R1和R3上的链路状态；随后R3发送相应链路状态的LSP包给R2；对应R3发送R1的LSP包里可以看到对应ip地址为1.1.1.1；对应R3发送R3的LSP包里可以看到对应ip地址为3.3.3.3；通过上述过程R2就把R1和R3的LSDB同步到自己的LSDB数据库中，后续就根据同步后的LSDB计算拓扑和路由；

　　验证：在R2上查看lsdb数据，看看对应是否同步了R1和R3上的链路状态信息？

　　提示：可以看到对应R2的LSDB中同步了R1和R3的相关LSP；

　　验证：在R3上查看g0/0/0是否是DIS?

　　提示：可以看到在对应R3的g0/0/0口就是对应L1类型的DIS（伪节点）；从上面的实验可以看到，CSNP都是由DIS发出；其他非DIS都是向DIS发送LSP更新和PSNP请求，然后由DIS在向其他非DIS发送LSP更新；即LSDB数据库同步都是和DIS进行同步，所以对于不同类型的路由器，对应建立LSDB数据库也有所不同；原因是DIS分L1类型DIS和L2类型DIS；

　　验证：在R1上抓包看看对应CSNP包是否是每10秒发送一次？

　　提示：可以看到对应PSNP包默认会每10秒由DIS发送一次；

　　IS-IS LSP比较规则

　　提示：在路由器收到一条LSP更新以后，首先它会对比和自己LSDB中对应LSP的序列号，如果收到的序列号大，此时路由器会将对应LSP更新到自己的LSDB数据库，然后再向其他邻居发送LSP更新；如果收到的LSP序列号小，此时收到LSP包的路由器会把自己对应LSP发送给对方；如果收到的LSP序列号和自己LSDB中对应LSP序列号一样，此时路由器会对比LSP中Remaining Lifetime字段的大小，还是遵循上述原则，如果收到的LSP中Remaining Lifetime字段比自己LSDB中Remaining Lifetime字段要大，此时路由器会把对应LSP更新到自己的lsdb中，然后再向其他邻居发送LSP更新；如果收到LSP包中Remaining Lifetime字段要比自己LSDB中对应LSP中Remaining Lifetime的值要小，此时收到LSP更新的路由器会将自己lsdb中对应LSP发送给对方；如果Remaining Lifetime相同，此时路由器会对比对应LSP中checksum字段的值；还是遵循上述规则，如果比自己大就更新到自己LSDB数据库中，如果比自己小，就把自己的LSP发送给对方，如果LSP的序列号，Remaining Lifetime，checksum都和自己LSDB中对应LSP一样，此时路由器会丢弃该LSP，它会认为两个LSP一模一样，没有必要更新；

　　IS-IS拓扑计算与路由的形成

　　提示：IS-IS拓扑计算和路由的形成过程和ospf一样，都是先通过hello包建立邻居，然后同步LSDB数据库，最后计算拓扑和路由；在IS-IS中邻居关系建立主要通过Hello包交互并协商各种参数，包括链路类型（L1或者L2），hold time，网络类型，支持协议，区域号，系统ID， PDU长度接口ip等；在同步LSDB数据库时，与ospf不同，ISIS交互链路状态的基本载体不是LSA，而是LSP；交互过程没有OSPF协议那样经历多个阶段，主要是通过CSNP和PSNP两种报文来同步，请求和确认链路状态信息（承载链路状态信息摘要）；而链路状态信息的详细拓扑和路由信息由LSP报文传递；路由计算和OSPF一样，都是通过LSDB数据库中的内容结合SPF算法进行计算；当ISIS算法分离了拓扑结构和ip网段，加快了网络收敛速度；

　　IS-IS路由算法

　　提示：IS-IS在本区域内路由器第一次启动的时候执行的是Full-SPF算法；后续收到LSP更新，如果是部分拓扑的变化执行的是iSPF（Incremental SPF，增强SPF算法）计算；如果只是路由信息变化，执行的就是PRC（Partial Route Calculate，部分路由计算算法）计算，PRC用来处理网络拓扑不变而路由信息发生改变的情况，而ISPF用来处理网络拓扑结构（最短路径树的结构）发生改变的情况；由于采用拓扑与网络分离的算法，路由收敛速度较快；