ISIS报文类型

ISIS的报文类型

IS-IS报文有以下几种类型：HELLO PDU（Protocol Data Unit）、LSP和SNP。

• Hello PDU

  Hello报文用于建立和维持邻居关系，也称为IIH（IS-to-IS Hello PDUs）。其中，广播网中的Level-1 IS-IS使用Level-1 LAN IIH；广播网中的Level-2 IS-IS使用Level-2 LAN IIH；非广播网络中则使用P2P IIH。它们的报文格式有所不同。P2P IIH中相对于LAN IIH来说，多了一个表示本地链路ID的Local Circuit ID字段，缺少了表示广播网中DIS的优先级的Priority字段以及表示DIS和伪节点System ID的LAN ID字段。

• LSP

  链路状态报文LSP（Link State PDUs）用于交换链路状态信息。LSP分为两种：Level-1 LSP和Level-2 LSP。Level-1 LSP由Level-1 IS-IS传送，Level-2 LSP由Level-2 IS-IS传送，Level-1-2 IS-IS则可传送以上两种LSP。

  LSP报文中主要字段的解释如下：

  • ATT字段：当Level-1-2 IS-IS在Level-1区域内传送Level-1 LSP时，如果Level-1 LSP中设置了ATT位，则表示该区域中的Level-1 IS-IS可以通过此Level-1-2 IS-IS通往外部区域。

  • OL（LSDB Overload）字段：过载标志位。

    设置了过载标志位的LSP虽然还会在网络中扩散，但是在计算通过过载路由器的路由时不会被采用。即对路由器设置过载位后，其它路由器在进行SPF计算时不会使用这台路由器做转发，只计算该节点上的直连路由。

  • IS Type字段：用来指明生成此LSP的IS-IS类型是Level-1还是Level-2 IS-IS（01表示Level-1，11表示Level-2）。

• SNP

  序列号报文SNP（Sequence Number PDUs）通过描述全部或部分数据库中的LSP来同步各LSDB（Link-State DataBase），从而维护LSDB的完整与同步。

  SNP包括全序列号报文CSNP（Complete SNP）和部分序列号报文PSNP（Partial SNP），进一步又可分为Level-1 CSNP、Level-2 CSNP、Level-1 PSNP和Level-2 PSNP。

  CSNP包括LSDB中所有LSP的摘要信息，从而可以在相邻路由器间保持LSDB的同步。在广播网络上，CSNP由DIS定期发送（缺省的发送周期为10秒）；在点到点链路上，CSNP只在第一次建立邻接关系时发送。

  PSNP只列举最近收到的一个或多个LSP的序号，它能够一次对多个LSP进行确认，当发现LSDB不同步时，也用PSNP来请求邻居发送新的LSP。

IS-IS报文中的变长字段部分是多个TLV（Type-Length-Value）三元组。TLV也称为CLV（Code-Length-Value）。

常见的TLV：

IS-IS报文通用格式

##ISIS报文通用格式：

IS-IS报文是直接封装在数据链路层的帧结构中的。PDU可以分为两个部分，报文头和变长字段部分。其中头部又可分为通用头部和专用头部。对于所有PDU来说，通用报头都是相同的，但专用报头根据PDU类型不同而有所差别。

IS-IS的PDU有4种类型：Hello报文，LSP，CSNP，PSNP。

图：IS-IS通用报文格式

• Intradomain Routing Protocol Discriminator：域内路由选择协议鉴别符，设置为0x83。
• Length Indicator：PDU头部的长度（包括通用头部和专用头部），以字节为单位。
• Version/Protocol ID Extension：版本/协议标识扩展，设置为1（0x01）。
• ID Length：NSAP地址或NET中System ID区域的长度。值为0时，表示System ID区域的长度为6字节。值为255时，表示System ID区域为空（即长度为0）。
• R（Reserved）：保留，设置为0。
• PDU Type：PDU的类型。IS-IS PDU共有9种类型，详细信息请参考下表。
• Version：设置为1（0x01）。
• Maximum Area Address：支持的最大区域个数。设置为1～254的整数，表示该IS-IS进程实际所允许的最大区域地址数；设置为0，表示该IS-IS进程最大只支持3个区域地址数。

PDU类型对应关系：

抓包示例：

图：IS-IS通用报文抓包示例

IS-IS Hello报文

Hello报文用于建立和维持邻居关系，也称为IIH（IS-to-IS Hello PDUs）。其中，广播网中的Level-1路由器使用Level-1
LAN IIH；广播网中的Level-2路由器使用Level-2 LAN IIH；非广播网络中则使用P2P IIH。它们的报文格式有所不同。

Hello报文格式：

图：广播网中 IIH报文格式

主要字段的解释如下：

• Reserved/Circuit Type：高位的6比特保留，值为0。低位的2比特表示路由器的类型（01表示L1，10表示L2，11表示L1/L2）。
• Source ID：发出Hello报文的路由器的System ID。
• Holding Time：保持时间。在此时间内如果没有收到邻居发来的Hello报文，则中止已建立的邻居关系。
• PDU Length：PDU的总长度，单位是字节。
• Priority：选举DIS的优先级，取值范围为0～127。数值越大，优先级越高。
• LAN ID：包括DIS的System ID和一字节的伪节点ID。

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图：P2P中IIH报文格式

从图中可以看出，P2P IIH中的多数字段与LAN IIH相同。不同的是没有Priority和LAN ID字段，而多了一个Local Circuit
ID字段，表示本地链路ID。

IIH 抓包示例：

图：LAN网中IIH报文抓包示例

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图：P2P中IIH报文抓包示例

IS-IS LSP报文格式

链路状态报文LSP（Link State PDUs）用于交换链路状态信息。LSP分为两种：Level–1 LSP和Level–2 LSP。Level–1 LSP由Level-1路由器传送，Level–2 LSP由Level-2路由器传送，Level-1-2路由器则可传送以上两种LSP。

两类LSP有相同的报文格式。

LSP报文格式：

图：ISIS LSP报文格式

主要字段的解释如下：

• PDU Length：PDU的总长度，以字节为单位。

• Remaining Lifetime：LSP的生存时间，以秒为单位。

• LSP ID：由三部分组成，System ID、伪节点ID（一字节）和LSP分片后的编号（一字节）。

• Sequency Number：LSP的序列号。

• Checksum：LSP的校验和。

• P（Partition Repair）：仅与L2 LSP有关，表示路由器是否支持自动修复区域分割。

• ATT（Attachment）：由Level-1-2路由器产生，用来指明始发路由器是否与其它区域相连。虽然此标志位也存在于Level-1和Level-2的LSP中，但实际上此字段只和Level-1-2路由器始发的L1 LSP有关。此字段有4bit，用来表明相连的区域所使用的度量方式。

  从右至左这4位依次表示如下所示：

  • 第4位：缺省度量；
  • 第5位：时延度量；
  • 第6位：代价度量；
  • 第7位：差错度量。

• OL（LSDB Overload）：过载标志位。设置了过载标志位的LSP虽然还会在网络中扩散，但是在计算通过超载路由器的路由时不会被采用。即，对路由器设置过载位后，其它路由器在进行SPF计算时不会考虑这台路由器。当路由器内存不足时，系统自动在发送的LSP报文中设置过载标志位。

• IS Type：生成LSP的路由器的类型。用来指明是Level-1还是Level-2路由器（01表示Level-1，11表示Level-2）。

LSP报文抓包示例：

图：LSP报文抓包示例

IS-IS SNP报文格式

时序报文SNP（Sequence Number PDUs）通过描述全部或部分数据库中的LSP来同步各LSDB（Link-State DataBase），从而维护LSDB。

SNP包括CSNP（Complete SNP，全时序报文）和PSNP（Partial SNP，部分时序报文），进一步又可分为L1 CSNP、L2 CSNP、L1 PSNP和L2 PSNP。

CSNP包括LSDB中所有LSP的摘要信息，从而可以在相邻路由器间保持LSDB的同步。在广播网络上，CSNP由DIS定期发送（缺省的发送周期为10秒）；在点到点链路上，CSNP只在第一次建立邻接关系时发送。

SNP报文格式：

图：CSNP报文类型

主要字段的解释如下：

• Source ID：发出SNP报文的路由器的System ID。
• Start LSP ID：CSNP报文中第一个LSP的ID值。
• End LSP ID：CSNP报文中最后一个LSP的ID值。

PSNP只列举最近收到的一个或多个LSP的序号，它能够一次对多个LSP进行确认，当发现LSDB不同步时，也用PSNP来请求邻居发送新的LSP。

图：PSNP报文格式

SNP报文抓包示例：

图：CSNP报文抓包示例

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图：PSNP报文抓包示例

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参考文档：华为HedEx文档

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