1.简介
IS-IS属于IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议），用于自治系统内部。IS-IS是一种链路状态协议，使用SPF（Shortest Path First，最短路径优先）算法进行路由计算。
2.IS-IS基本术语
· IS（Intermediate System）：中间系统。相当于TCP/IP中的路由器，是IS-IS协议中生成路由和传播路由信息的基本单元。在下文中IS和路由器具有相同的含义。
· ES（End System）：终端系统。相当于TCP/IP中的主机系统。ES不参与IS-IS路由协议的处理，ISO使用专门的ES-IS协议定义终端系统与中间系统间的通信。
· RD（Routing Domain）：路由域。在一个路由域中多个IS通过相同的路由协议来交换路由信息。
· Area：区域，路由域的细分单元，IS-IS允许将整个路由域分为多个区域。
· LSDB（Link State DataBase）：链路状态数据库。网络内所有链路的状态组成了链路状态数据库，在每一个IS中都至少有一个LSDB。IS使用SPF算法，利用LSDB来生成自己的路由。
· LSPDU（Link State Protocol Data Unit）：链路状态协议数据单元，简称LSP。在IS-IS中，每一个IS都会生成LSP，此LSP包含了本IS的所有链路状态信息。
· NPDU（Network Protocol Data Unit）：网络协议数据单元，是OSI中的网络层协议报文，相当于TCP/IP中的IP报文。
· DIS（Designated IS）：广播网络上选举的指定中间系统，也可以称为指定IS。
· NSAP（Network Service Access Point）：网络服务接入点，即OSI中网络层的地址，用来标识一个抽象的网络服务访问点，描述OSI模型的网络地址结构。
3.IS-IS地址
NSAP由IDP（Initial Domain Part）和DSP（Domain Specific Part）组成。IDP相当于IP地址中的主网络号，DSP相当于IP地址中的子网号和主机地址。
IDP部分是ISO规定的，它由AFI（Authority and Format Identifier）和IDI（Initial Domain Identifier）两部分组成：
- AFI表示地址分配机构和地址格式。
- IDI用来标识域。
DSP由HO-DSP（High Order Part of DSP）、SystemID和SEL三个部分组成：
- HO-DSP用来分割区域。
- SystemID用来区分主机。
- SEL有时也写成N-SEL（NSAP Selector），它的作用类似IP中的“协议标识符”，用于指示服务类型，不同的传输协议对应不同的SEL。
IDP和DSP的长度都是可变的，NSAP总长最多是20个字节，最少8个字节。
IS-IS地址结构由以下三部分组成：
- 区域地址
IDP和DSP中的HO-DSP一起，既能够标识路由域，也能够标识路由域中的区域，被称为区域地址。两个不同的路由域中不允许有相同的区域地址。
一般情况下，一台路由器只需要配置一个区域地址，且同一区域中所有节点的区域地址都要相同。为了支持区域的平滑合并、分割及转换，一台路由器最多可配置3个区域地址。
- System ID
System ID用来在区域内唯一标识主机或路由器。它的长度固定为48比特。
在实际应用中，一般使用Router ID与System ID进行对应。假设一台路由器使用接口Loopback0的IP地址168.10.1.1作为Router ID，则它在IS-IS使用的System ID可通过如下方法转换得到：
- 将IP地址168.10.1.1的每一部分都扩展为3位，不足3位的在前面补0；
- 将扩展后的地址168.010.001.001重新划分为3部分，每部分由4位数字组成，得到的1680.1000.1001就是System ID。
实际System ID的指定可以有不同的方法，但要保证能够唯一标识主机或路由器。
- SEL
SEL用于指示服务类型，不同的传输协议对应不同的SEL。它的长度固定为8比特。在IP中，SEL均为00。
4.NET
NET（Network Entity Title，网络实体名称）指示的是IS本身的网络层信息，不包括传输层信息，可以看作是一类特殊的NSAP，即SEL为0的NSAP地址。因此，NET的长度与NSAP的相同，为8～20个字节。
NET由三部分组成：
- 区域ID：它的长度可变的，为1～13个字节。
- System ID：用来在区域内唯一标识主机或路由器，它的长度固定为6个字节。
- SEL：为0，它的长度固定为1个字节。
例如NET为：ab.cdef.1234.5678.9abc.00，则其中区域ID为ab.cdef，System ID为1234.5678.9abc，SEL为00。
通常情况下，一台路由器配置一个NET即可，当区域需要重新划分时，例如将多个区域合并，或者将一个区域划分为多个区域，这种情况下配置多个NET可以在重新配置时仍然能够保证路由的正确性。
由于一台路由器最多可配置3个区域地址，所以最多也只能配置3个NET。在配置多个NET时，必须保证它们的System ID都相同。
5.IS-IS区域
为了支持大规模的路由网络，IS-IS在路由域内采用两级的分层结构。一个大的路由域通常被分成多个区域（Areas）。一般来说，我们将Level-1路由器部署在区域内，Level-2路由器部署在区域间，
Level-1-2路由器部署在Level-1路由器和Level-2路由器的中间。
1）Level-1路由器
Level-1路由器负责区域内的路由，它只与属于同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成邻居关系，维护一个Level-1的LSDB，该LSDB包含本区域的路由信息，到区域外的报文转发给最近的Level-1-2路由器。
属于不同区域的Level-1路由器不能形成邻居关系。
2）Level-2路由器
Level-2路由器负责区域间的路由，可以与同一区域或者其它区域的Level-2和Level-1-2路由器形成邻居关系，维护一个Level-2的LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息。
所有Level-2路由器和Level-1-2路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信，骨干网必须是物理连续的。
Level-2路由器是否形成邻居关系与区域无关。
3）Level-1-2路由器
同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器，可以与同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1邻居关系，也可以与同一区域或者其他区域的Level-2和Level-1-2路由器形成Level-2的邻居关系。
Level-1路由器必须通过Level-1-2路由器才能连接至其他区域。Level-1-2路由器维护两个LSDB，Level-1的LSDB用于区域内路由，Level-2的LSDB用于区域间路由。
6.IS-IS拓扑结构
下图为一个运行IS-IS协议的网络，其中Area 1是骨干区域，该区域中的所有路由器均是Level-2路由器。另外4个区域为非骨干区域，它们都通过Level-1-2路由器与骨干路由器相连。
下图是IS-IS的另外一种拓扑结构图。在这个拓扑中，并没有规定哪个区域是骨干区域。所有Level-2路由器和Level-1-2路由器构成了IS-IS的骨干网，它们可以属于不同的区域，但必须是物理连续的。
IS-IS的骨干网（Backbone）指的不是一个特定的区域。
IS-IS不论是Level-1还是Level-2路由，都采用SPF算法，分别生成最短路径树（Shortest Path Tree，SPT）。
7.路由渗透
通常情况下，区域内的路由通过Level-1的路由器进行管理。所有的Level-2路由器和Level-1-2路由器构成一个Level-2区域。因此，一个IS-IS的路由域可以包含多个Level-1区域，但只有一个Level-2区域。
Level-1区域必须且只能与Level-1-2区域相连，不同的Level-1区域之间并不相连。
Level-1区域内的路由信息通过Level-1-2路由器发布到Level-2区域，因此，Level-2路由器知道整个IS-IS路由域的路由信息。但是，在缺省情况下，Level-2路由器并不将自己知道的其它Level-1区域以及 Level-2区域的
路由信息发布到Level-1区域。这样，Level-1路由器将不了解本区域以外的路由信息，Level-1路由器只将去往其它区域的报文发送到最近的Level-1-2路由器，所以可能导致对本区域之外的目的地址无法选择最佳的路由。
为解决上述问题，IS-IS提供了路由渗透功能，使Level-1-2路由器可以将己知的其它Level-1区域以及Level-2区域的路由信息发布到指定的Level-1区域。
