IS-IS (IPv6)概述

ISIS是一种IGP协议。

ISIS使用SPF算法计算路由。

ISIS的报文采用TLV结构因此扩展性很好。

• 为支持新的协议和特性只需要扩展新的TLV或子TLV。
• 可以轻松扩展支持IPv6TEMT等协议和特性。
• IS-IS对IPv6的支持不需要对协议做大的改动因此协议的继承性很好不像OSPF为支持IPv6需要开发全新的协议OSPFv3。

IS-IS最初是为OSI网络设计的一种基于链路状态协议的动态路由协议。之后为了提供对IPv4的路由支持扩展应用到IPv4网络称为集成IS-IS。

IS-IS报文有以下几种类型Hello PDUProtocol Data Unit、LSP和SNP。

• 报文格式为

IS-IS报文中的变长字段部分是多个TLVType-Length-Value三元组使用TLV结构构建报文使IS-IS更具灵活性和扩展性增加新特性只需要增加新TLV即可。

为了支持IPv6路由的处理和计算IS-IS新增了两个TLVType-Length-Value和一个NLPIDNetwork Layer Protocol Identifier网络层协议标识符。

新增TLV

232号TLVIPv6 Interface Address字段解释

• Type8bitTLV类型此时值为2320xE8。
• Length8bitTLV的Value部分长度。
• Interface Address128bitIPv6地址。

236号TLVIPv6 Reachability字段解释

• Type8bitTLV类型此时值为2360xEC。
• Length8bitTLV的Value部分长度。
• Metric32bit度量值。
• U1bitUp/Down位标识这个前缀是否是从高Level通告下来的。
• X1bitExternal Original位标识这个前缀是否是从其他路由协议中引入的。
• S1bitSub-TLV Present位子TLV标识位可选。
• R5bitReserve位保留位。
• Prefix Length8bit前缀长度。
• PrefixIPv6地址前缀。
• Sub-TLV Length8bit子TLV长度。若S位置1则存在。
• Sub-TLV子TLV。若S位置1则存在。

129号TLV中新增NLPID

为了支持IPv6路由的处理和计算IS-IS在129号TLV中新增了一个NLPID。

129号TLVProtocol Supported

IS-IS多拓扑技术背景

缺省情况下在运行IS-IS的网络环境中IPv4和IPv6的混合拓扑被看成是一个集成的拓扑IS-IS针对IPv4和IPv6经计算形成相同的最短路径树。

IS-IS单拓扑存在的问题

混合拓扑中的一些路由器和链路不支持IPv6协议但是支持双协议栈的路由器无法感知到这些路由器和链路仍然会把IPv6报文转发给它们这就导致IPv6报文因无法转发而被丢弃。

同样存在不支持IPv4的路由器和链路时IPv4报文也无法转发。

IS-IS单拓扑的不足之处

• 网络部署不适合拓扑分离。

• 为维护相同的拓扑所有接口都必须同时运行IS-ISIPv4和IS-ISIPv6部署不够灵活。

• 不能使用IPv4区域来连接不同的IPv6区域即无法通过IPv4网络解决IPv6孤岛问题。

IS-IS多拓扑概述单拓扑中的ipv4,ipv6共用一个spt树

IS-IS多拓扑Multi-TopologyMT特性是指在一个IS-IS自治域内运行多个独立的IP拓扑。例如IPv4拓扑和IPv6拓扑而不是将它们视为一个集成的单一拓扑。这有利于IS-IS在路由计算中根据实际组网情况来单独考虑IPv4和IPv6网络。根据链路所支持的IP协议类型不同拓扑运行各自的SPF计算实现网络的相互屏蔽。

IS-IS多拓扑的实现过程

• 建立拓扑通过报文交互建立邻居从而建立多拓扑。
• SPF计算在不同的拓扑上分别进行SPF计算。

IS-IS的多拓扑特性可以解决单拓扑的不足之处。

IS-IS多拓扑原理

IS-IS定义了新的TLV该TLV中包含接口所属拓扑信息MT信息。MT信息的传播使得网络按不同的拓扑分别进行SPF计算最终实现拓扑分离。isis中所有的路由器都开启了ipv6,ipv4在多拓扑中会生成两颗spt树

229号多拓扑TLV

IS-IS为了支持多拓扑特性定义了多种TLV包括多拓扑TLV、多拓扑中间系统TLV、多拓扑可达的IPv4前缀TLV和多拓扑可达的IPv6前缀TLV。

多拓扑TLV

• 多拓扑TLV仅包含在IIH报文和LSP的0分片报文中。

• 预留的MT ID字段
  • MT ID=0用于标准IPv4拓扑。
  • MT ID=2预留给IPv6拓扑。

ISIS路由协议主要可以分为以下几个方面

• 邻居的建立
• 路由可达Prefix Reachable与路由器可达IS Reachable的发布
• SPF计算以及路由计算。

为了达到多拓扑的相互隔离以上几个方面均要求携带MT参数以满足这一要求SPF计算与路由计算在路由器内识别完成。

于是draft-ietf-isis-wg-multi-topology-11中定义了四种新的TLV分别满足以上过程实现了通用环境下的ISIS MT的交互过程。

新增四个TLV

• TLV 229 – Multi-Topology Identifier
• TLV 222 – Multi-Topologies Intermediate System
• TLV 235 – Multi-Topologies Reachable IPv4 Prefixes
• TLV 237 – Multi-Topologies Reachable IPv6 Prefixes

Reserved MT ID Values

 配制命令ipv6 enable topology ipv6

IS-IS for IPv6基本配置华为设备

执行命令isis [ process-id ]创建IS-IS进程并进入IS-IS视图。

执行命令network-entity net设置网络实体名称。建议将Loopback接口的地址转化为NET保证NET在网络中的唯一性。如果网络中的NET不唯一容易引发路由振荡因此要做好前期网络规划。IS-IS在建立Level-2邻居时不检查区域地址是否相同而在建立Level-1邻居时区域地址必须相同否则无法建立邻居。

执行命令ipv6 enable使能IS-IS进程的IPv6能力。

执行命令is-level { level-1 | level-1-2 | level-2 }设置设备的Level级别。 缺省情况下设备的Level级别为level-1-2。

华为设备缺省配置如下

测试实验

实验背景

R1和R2建立ISISv6邻接关系并且R2能够学习到R1的L0接口地址。

在R1上

首先全局开启IPv6然后在ISIS中正常配置即可

isis 1

is-level level-2

network-entity 49.0001.0000.0000.0000.0002.00

进入接口开启IPv6然后使能ISIS ipv6

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address auto link-local //需要生成一个本地链路地址不需要全球单播地址和OSPFv3相同

isis ipv6 enable 1

isis circuit-level level-2 //只发送level-2的报文建立level-2的邻居关系优先级大于全局配置

创建一个回环口通告进入ISIS

interface LoopBack0

ipv6 enable

ipv6 address 2001::1/64

isis ipv6 enable 1

在R2上

isis 1

is-level level-2

network-entity 49.0001.0000.0000.0000.0001.00

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address auto link-local

isis ipv6 enable 1

isis circuit-level level-2

isis dis-priority 100 //设置优先级0-127越大越优先成为DIS

查看命令

执行display isis peer [ verbose ] [ process-id | vpn-instance vpn-instance-name ]命令查看IS-IS的邻居信息。

执行display isis interface [ verbose ] [ vpn-instance vpn-instance-name ]命令查看使能了IS-IS的接口信息。

执行display isis route [ process-id | vpn-instance vpn-instance-name ] ipv6 [ verbose | [ level-1 | level-2 ] | ipv6-address [ prefix-length ] ] *命令查看IS-IS的路由信息。

ipv6 enable [ topology { compatible [ enable-mt-spf ] | ipv6 | standard } ]