路由器类型
· level1角色路由器
level1角色路由器与level1角色路由器或者level1/2路由器角色形成level1的邻居关系。他们直接形成邻居关系必须属于相同Area，该Area为非骨干区域。
level1设备会维护Level1的LSDB数据库，根据SPF算法生产level1路由条目插入路由表。
· level2角色路由器
level2角色路由器与level2角色路由器或者level1/2角色路由器形成level2的邻居关系。level2角色路由器建立邻居可以属于不同的Area区域，又连续level2角色路由器形成的邻居关系的区域，我们称为骨干区域，类似OSPF的Area0区域。
level2的骨干区域不能被分割，必须连续。level2角色路由器维护level2的LSDB数据库，根据SPF算法产生level2的路由条目插入路由表。
· level1-2角色路由器
类似OSPF的ABR概念，它有接口连接到由level2组成的骨干区域并形成level2的邻居关系，也有level1的接口连接到由level1组成的非骨干区域并形成level1的邻居关系。
因此L1-2路由器维护了两张LSDB表，Level1的LSDB和Level2的LSDB。level1的非骨干区域想要访问骨干区域或者其他area的level1区域时，通过该Level1-2的边界路由器访问。
华为设备默认路由器角色为level1-2，可以通过命令进行修改。
isis 1
is-level level-1 //进程下修改路由器角色。
ISIS区域
OSPF和ISIS都是存在区域的概念，ISIS存在两种区域进行分层，骨干区域和非骨干区域。非骨干区域连接着骨干区域。
骨干区域由Level2和Level1-2的路由器形成Level2邻居关系，建立邻居关系时无需关心Area是否相同。她们之间维护着Level2的数据库，有全网最全的LSDB数据库，并通过该数据库信息生产路由表中的路由。
非骨干区域由Level1和Level1-2的路由器形成Level1邻居关系，Level1的所有接口必须属于相同Area中。他们通过L1-2路由器去往其他区域。
ISIS区域参考图：
配置路由器Area及System-ID：
isis 1
is-level level-1
network-entity 56.7777.7777.7777.00 ------注意这里是16进制表示
56表示区域，level1必须属于相同区域
7777.7777.7777为System-ID，共6个字节，全网不能唯一
00表示协议标识号，在IP上固定值00
网络类型
ISIS中，只有两种网络类型，广播和P2P。它不像OSPF一样有丰富的网络类型，ISIS是没有P2MP和NBMA网络类型。
· 广播链路：如Ethernet、Token-Ring等。
· 点到点链路：如PPP、HDLC等。
对于 NBMA 网络(比如ATM ，帧中继) ，需要配置子接口，并且是点对点的子接口才能支持 IS-IS 协议， IS-IS协议是不支持点对多点子接口的 。如果网络中存在这些物理网络类型，建议还是使用OSPF吧。随着网络的发展，使用ATM和帧中继的网络也会越来越少，就向现在的HCIE数通的考试，也已经不考帧中继了。
将以太网的广播类型修改为P2P网络类型：
interface gigabitethernet 1/0/0
isis circuit-type p2p ----将广播网络类型修改为P2P类型
ISIS建立邻居过程
ISIS建立邻居过程使用了三种类型的Hello数据包：
P2P IIH:用于P2P网络建立level1或level2的邻居时使用
L1 LAN IIH: 用于广播网络 Level-1邻接
L2 LAN IIH: 用于广播网络 Level-2邻接
在不同的网络类型和level2直接建立邻居关系使用的hello数据包类型也是不一样的，P2P网络只使用一种类型。而在广播网络类型时，不同level路由器之间建立邻居使用类型也不同。
这里强调一下，ISIS的level是层级的概念，在LAN网络上，不同的层级使用不同Level Hello建立邻居关系。
ISIS建立邻居时注意以下条件：
· Level1之间必须属于相同Aare，Level2无所谓
· Level1-2和Level1形成邻居关系时，Level1-2必须属于相同Area
· 邻居建立时，网络接口类型要一致
· 邻居之间IP必须属于相同子网
· 认证能通过
· 设备之间互连接口MTU要一致
ISIS建立邻居和OSPF建立邻居有些相似，在LAN网络中，使用三次握手来建立邻居关系。其状态只有initialize和up两个状态，不像OSPF一样有许多不同的状态。
LAN网络建立过程参考图：
· R1设备启动后，向启用ISIS的接口发送hello报文，该hello报文中包含了自己的system-ID和邻居列表（邻居列表像极了OSPF）。
· R2设备在该链路上收到了对方发送Hello报文，邻居列表为空。此时将自己邻居状态更改为initialize状态，并发送自己的hello报文，里面包含了R1的SyStem-ID。
· R1收到hello报文发现里面有自己的system-ID，将邻居状态变为UP状态。并回送hello报文，将R2的system-ID包含在该hello报文中。
· R2收到hello报文中包含了自己的system-ID，将邻居状态更改为UP状态，邻居建立完成。
· 邻居建立完成后，周期性发送hello报文来维持邻居关系，超过hold时间邻居失效。
在P2P网络中，建立邻居可以使用两次握手或者三次握手来建立邻居关系，华为默认是使用三次握手建立邻居关系，如果网络里老旧设备只支持2次握手建立邻居时，可以向下兼容。
P2P网络建立邻居2次握手过程参考图：
路由器只要收到hello报文，直接将邻居状态改为UP状态。2次握手有可能会出现一种情况，就是物理介质单通，比如光纤1芯故障。此时设备邻居状态会出现一边状态为UP，一边为状态DOWN。三次握手就避免了该情况的出现。
LAN网络中的DIS
在OSPF的广播网络类型中要选择DR和BDR，在ISIS的广播网络中，Level1和Level2分别要选择1台设备成为DIS，且没有备份DIS的存在。
选择DIS的条件为：
· 接口优先级最高，最高127，默认64。0也会参与选举DIS，并且会发送抢占。
· 接口MAC地址最大
· SYSTEM-ID最大
DIS的作用就是解决LAN网络复杂的full matches的邻居关系带来的复杂问题，在ISIS的LAN网络中，所有节点相互建立邻居关系，并且邻居之间通过LSP更新链路状态信息（类似OSPF的LSA）。DIS用来降低LAN网络的复杂度和提高带宽利用率。
DIS的作用：
· 模拟出伪节点，生成伪节点的LSP，用来描述该LAN网络上有哪些路由器 。
· 确保LAN网络中 LSP 泛洪的可靠性，进行隐式确认。
通过华为命令查看邻居关系：
<r5>display isis peer
Peer information for ISIS(1)
System Id Interface Circuit Id State HoldTime Type PRI-------------------------------------------------------------------------------7777.7777.7777 GE0/0/0 5555.5555.5555.01 Up 21s L1 64 3333.3333.3333 S1/0/0 0000000002 Up 28s L2 --
7777.7777.7777：表示邻居System-ID
GE0/0/0：建立邻居的接口
5555.5555.5555.01：P2P类型时候，为邻居电路ID。如果是广播类型网络表示LAN ID，5555.5555.5555为DIS设备system-ID，01表示伪节点ID。
HoldTime：HoldTime为30秒，Hello为10秒。如果邻居为DIS，HoldTime为10秒。
L1：表示邻居level级别，建立的level1还是level2的邻居
链路状态数据库同步过程
在介绍链路状态数据库同步过程之前，先介绍数据库同步过程中使用的报文类型有哪些。一共有两种报文，第一种为LSP（链路状态报文）报文，第二种为SNP（序列号报文）。
· link-state packet = LSP 链路状态报文
· complete sequence number = CSNP 完全序列号报文
· partial sequence number= PSNP 部分序列号报文
ISIS是链路状态路由协议，它会根据LSDB进行SPF算法，计算出路由并插入到路由表中。组成LSDB链路状态数据库基本元素为LSP（链路状态报文）。
它的作用是描述路由器的接口及所连网络的信息，包括接口所连网络的子网、类型、开销等信息。路由器将自己的LSP泛红给邻居，邻居将LSP泛红至其他邻居，逐级范围最终形成了LSDB（链路状态数据库）。
之前提到过不同Level形成不同的Level邻居关系，因此Level1的LSP在Level1邻居之间泛红，Level2的LSP在Level2邻居之间泛红，形成不同Level的LSDB。
设备如何判断接收到的LSP是否为最新的LSP呢，因为LSP报文内包含序列号位，每次产生最新LSP时，该序列号数据加1，当设备收到的LSP报文序列号比自己数据库的LSP序列号大时，就认为该LSP是最新的。如果收到的LSP没有自己的序列号大，设备立刻将自己的LSP泛红出去。
LSP也会存在老化的问题，默认时间为1200s，设备每经过900s后泛红一次LSP，设备收到泛红LSP后，重置为1200s。
LSP是如何产生的：
· 邻居关系Up或Down
· IS-IS相关接口Up或Down
· 引入的IP路由发生变化
· 区域间的IP路由发生变化
· 接口被赋了新的metric值
· 周期性更新
CSNP报文称为完全序列号报文，它类似OSPF中的DBD报文，里面包含了所有LSP的头部信息，也就是LSDB的目录。
在P2P网络类型中，邻居建立完成后，邻居状态为UP后，设备会相互发送CSNP报文，描述自己数据库的目录，接收CSNP报文以后如果发现数据库缺少某条LSP后，设备会发送PSNP（部分序列号报文），类似OSPF的LSR报文，设备收到PSNP后，发送LSP报文更新。设备收到LSP后，发送PSNP进行对LSP的确认。在P2P网络中，CSNP用于初始的数据库目录同步，PSNP用于对LSP的请求和确认。
在网络类型为广播类型中，设备建立完邻居关系后，并不会相互发送CNSP报文，而是直接泛红自己的LSP报文。在广播网络类型中，泛红的LSP是收不到确认报文的，DIS设备会周期通过自己的CSNP报文，其他设备通过DIS周期发送的CSNP报文中是否有自己泛红的LSP ID来确定刚才自己泛红的LSP是否让其他邻居已经收到，这就叫隐式确认。
广播网络中的同步过程
参考图：
· 建立邻居关系之后，RouterC将自己的LSP发往二层组播地址（Level-1：01-80-C2-00-00-14；Level-2：01-80-C2-00-00-15）。这样网络上所有的邻居都将收到该LSP。ISIS的报文封装在二层上，而OSPF报文封装在三层上。
· DIS路由器收到了RouterC发送的LSP，更新自己的LSDB，等待CSNP报文定时器超时后发送CSNP报文，里面包含4条LSP头部信息。
· RouterC收到CNSP报文后，里面包含了自己的LSP ID，说明刚才自己发送的LSP邻居已经收到（隐式确认），并发现CSNP报文中3条LSP自己数据库中缺少，RouterC会向网络中发送PSNP报文，进行请求。
· DIS收到PSNP报文后，将3条LSP泛红至网络
P2P网络中的同步过程
P2P网络数据库同步过程参考图：
· RouterA先与RouterB建立邻居关系之后，RouterA与RouterB会先发送CSNP给对端设备。设备会根据CSNP中的LSP头信息来检查自己的LSDB中是否缺少相应的LSP。
· 如果对端的LSDB与CSNP没有同步，则发送PSNP请求索取相应的LSP。
· 假定RouterB向RouterA索取相应的LSP。RouterA发送RouterB请求的LSP的同时启动LSP重传定时器，并等待RouterB发送的PSNP作为收到LSP的确认。
· 如果在接口LSP重传定时器超时后，RouterA还没有收到RouterB发送的PSNP报文作为应答，则重新发送该LSP直至收到PSNP报文。
通过命令查看LSDB数据库信息：
<r7>display isis lsdb
Database information for ISIS(1) -------------------------------- Level-1 Link State Database
LSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL-------------------------------------------------------------------------------5555.5555.5555.00-00 0x0000000d 0x73cd 797 88 1/0/0 5555.5555.5555.01-00 0x00000007 0x802c 797 54 0/0/0 7777.7777.7777.00-00* 0x0000000b 0xdb34 656 76 0/0/0
LSP ID：LSPID用来在链路状态数据库中唯一标识一条LSP，使接收路由器能区别出每条不同的LSP及其始发源路由器。LSPID总长8字节 。前6Byte表示始发路由器的系统ID ，在系统ID之后的1个字节表示伪节点 ID 。如果这个字节值是零，表示LSP是由普通路由器发出的，如果是非零，则表示 LSP 是由 DIS 发出的。最后一个字节00表示LSP编号，如果路由信息很多，会导致LSP报文很大以至于超过了发出接口的 MTU值，这时需要分段处理，也就是将路由信息放在不同分段的LSP传送 。LSP 第一个分段的编号为0 ，第二个分段的编号为1.以此类推 。
*号：表示该LSP是本地产生
Seq Num：LSP序列号用来表示被刷新的次数，是一个4字节长的无符号整数，从0开始计数，但是1台路由器启动 IS-IS进程后，第一次生成 LSP 序列号是1，以后LSP每刷新(重新生成) 一次，序列号加1。通过LSP序列号，可以判断一条 LSP的新旧 。
Holdtime：LSP的阳寿时间，默认为1200s，1200s没收到刷新LSP后，该LSP失效。刷新时间默认900s。
ATT/P/OL：这里要注意ATT置位和OL置位。P位区域修复位，华为不支持，固定值为0。
ATT置位：Level1-2路由器角色会向Level1的邻居泛红LSP时，会将LSP的ATT位置1，Level1路由器收到LSP中有ATT置位时，会在路由器自动产生一条指向离自己最近的Level1-2路由器的默认路由。level1-2路由器必须有有效的level2邻居才会将ATT置位。可以通过使用#attached-bit avoid-learing命令让Level1路由器是收到ATT置位的LSP时不产生默认路由。
OL置位：称为过载位，默认为0。当设备的系统压力过大时，存在转发风险，更新LSP时会将OL位置位。当收到OL置位的LSP时，那么计算SPF算法时不会将过载的路由器成为中转设备，除了去往该设备的直连网络。华为设备中当设备工作异常会自动进入过载位，或者也可以手工设置。# set-overload命令用来配置非伪节点LSP的过载标志位。该路由器不被其他路由器计算SPF使用，用户应在本路由器上配置set-overload命令，系统会立即在其发送的LSP报文中设置过载标志位，并且只能通过执行undo set-overload命令取消此过载标志位。
IS-IS路由渗透
ISIS的路由渗透发生在Level1-2节点上，刚才已经阐明过一个观点，Level1-2的路由器会存在两个LSDB数据库，Level1的LSDB和Level2的LSDB。导致的结果就是非骨干区域Level1的路由器只能学习到本区域的路由，无法学习到骨干区域level2和除本区域的其他路由。
相对骨干区域Level2的路由器只能学习到骨干区域level2的路由，无法学习到非骨干区域Level1的路由。此时需要IS-IS的路由渗透功能。
路由渗透参考图：
Level1和Level1-2只能建立level1的邻居关系，形成非骨干区域。Level2-Level1-2只能建立Level2的邻居关系，形成骨干区域。Level1-2和Level1-2即可以形成Level1邻居关系又可以形成Level2的邻居关系。
设备默认情况下，Level1的路由会自动注入Level2的LSDB中，注入时称为Leak路由，该路由再次被注入其他Level1区时，Lleak路由变无法再通过该区域的Level1-2注入到Level2的LSDB中了，为了防止环路的发生，因此Level2的骨干区域不能被分割。
可以通过命令 #undo import-route isis level-1 into level-2 来取消Level1自动注入Level2 LSP的行为。
Level2的路由注入Level1时，默认是关闭的，可以通过命令 #import-route isis level-2 into level-1来解决。
· RouterA发送报文给RouterF，选择的最佳路径应该是RouterA—RouterB—RouterD—RouterE—RouterF。因为这条链路上的cost值为10+10+10+10=40，但在RouterA上执行tracert命令，查看发送到RouterF的报文：选择的路径是：RouterA—RouterC—RouterE—RouterF，其cost值为10+50+10=70，不是RouterA到RouterF的最优路由。
· 这是由于RouterA并不知道本区域外部的路由，所以发往非本区域网段内的报文都是通过由最近的Level-1-2路由器产生的缺省路由发送出去的。此时分别在RouterC和RouterD（Level-1-2）上执行import-route isis level-2 into level-1命令，使能路由渗透。
· 再执行tracert命令，发现路径是RouterA—RouterB—RouterD—RouterE—RouterF，为RouterA到RouterF的最优路由。
