RRouterOS 中文手册
路由与网络协议/IS-IS

IS-IS

中文英文原文
官方原文约 13 分钟阅读

IS-IS 是一种内部网关协议，用于在单个自治系统内分发 IP 路由信息，它作为链路状态协议运行，在邻居之间交换拓扑数据。它支持 IPv4 和 IPv6，使用基于 TLV 的扩展，并且需要配置 area ID、system ID 和 NSAP 地址才能正确进行路由。

IS-IS

IS-IS（Intermediate System - Intermediate System）协议是一种内部网关协议（IGP），用于在整个单个自治系统内分发 IP 路由信息。

它最初是为 CLNP 开发的路由协议，但当 IP 变得流行后，后来被扩展以包含 IP 路由。扩展版本有时被称为 Integrated IS-IS。

IS-IS 属于链路状态协议家族，它在最近的邻居之间交换拓扑信息，并将其泛洪到整个 AS。主要优势是对网络拓扑的完整知识允许路由器选择到目的地的最佳路径。它也可以用于流量工程目的。

邻居定期交换 Hello 数据包，形成邻接关系，并根据协商结果选择 Designated IS（DIS）。Hello 数据包会分别为 Level-1 和 Level-2 发送。

标准与技术

  • RFC 1195 Use of OSI IS-IS for Routing in TCP/IP and Dual Environments
  • RFC 5302 Domain-Wide Prefix Distribution with Two-Level IS-IS
  • RFC 5303 Three-Way Handshake for IS-IS Point-to-Point Adjacencies
  • RFC 5305 IS-IS Extensions for Traffic Engineering (only wide metric support)
  • RFC 5308 Routing IPv6 with IS-IS

IS-IS 术语

  • IS - Intermediate System 是一种能够在相距较远的主机之间转发流量的路由器。
  • LSP - Link State PDU 包含有关路由器本地状态的信息（可用接口、可到达的邻居以及接口的开销）。参见 /routing/isis/lsp。
  • SPF - 最短路径优先算法。
  • DIS - Designated Intermediate System。DIS 确保网络中的所有路由器维护同步的数据库。L1 和 L2 路由分别选举各自的 DIS。DIS 的选举基于最高的接口优先级。
  • Level-1 (L1) routing - 控制 IS-IS 区域内的路由信息分发。L1 路由基于 system ID。
  • Level-2 (L2) routing - 控制 IS-IS 区域之间的路由信息分发。L2 路由基于 area ID。
  • IS-IS Adjacency - IS-IS 邻居之间的链路（参见 /routing/isis/neighbor）。形成的邻接类型取决于 IS-IS Hello 数据包中交换的参数。每个相邻路由器都运行 DIS 选举过程，以确定它是否有资格成为广播网络上的 L1 或 L2 DIS。
  • NSAP - Network Service Access Point 地址，用于标识路由器。
  • NET - Network Entity Title。最后一个字节始终设置为零的 NSAP 地址。

协议基础

IS-IS 协议基于 TLV（Type/Length/Value），这使其易于扩展。它使用 OSI 寻址原理，NSAP 地址是按节点而非按接口分配的。

NSAP 地址分为三部分：

+-----+------+-----------+----+
| AFI | Area | System-ID | NS |
+-----+------+-----------+----+
  • AFI - 最左边的第一个字节定义 NSAP 地址的含义。IS-IS afi 参数控制实例处理哪个地址族。
  • Area ID - 2 个八位字节。
  • 大多数 IS-IS 实现使用 6 个八位字节的 System-ID。
  • NS（N-selector）- 一个字节，IS-IS 始终将其设置为零。

地址写为十六进制字符串，其中两字节部分用点分隔，但有少数例外。 例如，NET 地址 49222211112222aded00 写为 49.2222.1111.2222.aded.00：

  • 最左边的点分隔 AFI（2 个字符）。
  • 后跟 Area ID（4 个字符）。
  • 后跟 System ID，它被分为 3 组 4 个字符。
  • 最右边的点必须位于 System ID 和 N-selector 之间。

RouterOS 将 NET 地址拆分为两个配置选项。前 3 个字节（AFI 和 Area）通过 areas 参数配置，接下来的 6 个字节是 System ID，通过 system-id 参数配置，最后一个 NS 字节不在任何地方显式配置。它始终被假定为零。

某些其他厂商的实现可能要求将 AFI 字节设置为特定值，例如，0x47 表示经典的 ISO NSAP 地址。 此外，0x49 可以用作私有地址空间，类似于 IPv4 私有地址范围（10.0.0.0/8 等）。

基本配置示例

基本配置需要创建一个实例（在 /routing/isis/instance 下），设置 area ID 和 system ID，并通过 /routing/isis/interface-template 在接口上启用 IS-IS。

例如，一个在三台路由器（一台 Cisco 和两台 RouterOS）之间建立的 IS-IS 配置。

R1：

/routing/isis/instance
add afi=ip areas=49.2222 disabled=no name=isis-instance-1 system-id=90ab.cdef.0001
/routing/isis/interface-template
add instance=isis-instance-1 interfaces=ether1 levels=l1,l2

[] /routing/isis/neighbor> print 
 0 instance=isis-instance-1 interface=ether1 level-type=l2 snpa=08:00:27:22:B4:A2 srcid="1111.2222.aded" state=up 

 1 instance=isis-instance-1 interface=ether1 level-type=l2 snpa=D4:CA:6D:78:2F:2E srcid="1111.2222.cded" state=up 

 2 instance=isis-instance-1 interface=ether1 level-type=l1 snpa=08:00:27:22:B4:A2 srcid="1111.2222.aded" state=up 

 3 instance=isis-instance-1 interface=ether1 level-type=l1 snpa=D4:CA:6D:78:2F:2E srcid="1111.2222.cded" state=up 

[] /routing/route> print where is-is
Flags: A - ACTIVE; i - IS-IS
Columns: DST-ADDRESS, GATEWAY, AFI, DISTANCE, SCOPE, TARGET-SCOPE, IMMEDIATE-GW
   DST-ADDRESS        GATEWAY                AFI  DISTANCE  SCOPE  TARGET-SCOPE  IMMEDIATE-GW         
 i 0.0.0.0/0          10.155.101.214%ether1  ip4       115     20            10  10.155.101.214%ether1
 i 10.155.101.0/24    10.155.101.216%ether1  ip4       115     20            10  10.155.101.216%ether1
Ai 10.255.255.162/32  10.155.101.216%ether1  ip4       115     20            10  10.155.101.216%ether1

R2：

/routing/isis/instance
add afi=ip areas=49.2222 disabled=no l1.originate-default=always l2.originate-default=always name=isis-instance-1 \
    system-id=1111.2222.cded
/routing/isis/interface-template
add instance=isis-instance-1 interfaces=sfp12 levels=l1,l2
add instance=isis-instance-1 interfaces=lo levels=l2

[] /routing/isis/neighbor> print 
 0 instance=isis-instance-1 interface=sfp12 level-type=l1 snpa=08:00:27:22:B4:A2 srcid="1111.2222.aded" state=up 

 1 instance=isis-instance-1 interface=sfp12 level-type=l1 snpa=C4:AD:34:43:EA:5C srcid="90ab.cdef.0001" state=up 

 2 instance=isis-instance-1 interface=sfp12 level-type=l2 snpa=08:00:27:22:B4:A2 srcid="1111.2222.aded" state=up 

 3 instance=isis-instance-1 interface=sfp12 level-type=l2 snpa=C4:AD:34:43:EA:5C srcid="90ab.cdef.0001" state=up

R3 Cisco：

interface Loopback0
 ip address 10.255.255.162 255.255.255.255
 ip router isis 
!
interface GigabitEthernet1
 ip address dhcp
 ip router isis 
 negotiation auto
!
router isis
 net 49.2222.1111.2222.aded.00
!

# show isis neighbors 

Tag null:
System Id      Type Interface   IP Address      State Holdtime Circuit Id
90AB.CDEF.0001 L1   Gi1         10.155.101.183  UP    27       1111.2222.CDED.01  
90AB.CDEF.0001 L2   Gi1         10.155.101.183  UP    27       1111.2222.CDED.01  
1111.2222.CDED L1   Gi1         10.155.101.214  UP    9        1111.2222.CDED.01  
1111.2222.CDED L2   Gi1         10.155.101.214  UP    9        1111.2222.CDED.01 

# show ip route

i*L1  0.0.0.0/0 [115/11] via 10.155.101.214, 4w5d, GigabitEthernet1
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
C        10.155.101.0/24 is directly connected, GigabitEthernet1
L        10.155.101.216/32 is directly connected, GigabitEthernet1
i L2     10.155.255.214/32 [115/10] via 10.155.101.183, 2w3d, GigabitEthernet1

故障排查

IS-IS 无法工作并打印警告消息 "invalid 3way tlv"

此警告表明远程邻居很可能不符合 RFC 5303 中针对点对点网络的三次握手。例如，在 Cisco 上，你必须在接口上启用 "isis three-way-handshake ietf" 才能获得 15 字节的 TLV。