Giao thuc IS-IS

Giáo trình khóa h ọc BSCI

CHƢƠNG 4:

4.1.

Chƣơng 4 – Intergrated IS-IS

INTEGRATED IS-IS

Tổng quan

IS-IS là một giao thức

định tuyến nộI (IGP) đượ c phát triển năm 1980 bở i Digital

Equipment. Sau đó IS -IS đượ c công nh ận bở i tổ chức ISO như là mộ t giao thức định tuyến chuẩn. IS-IS đượ c tạo ra nhằm các mục đích sau: -

Xây dựng một giao thức định tuyến chuẩn.

-

Có cơ chế định vị địa chỉ rộng lớ n. n.

-

Có cơ chế định vị có cấu trúc.

-

Hiệu quả, cho phép h ội tụ nhanh và có phí t ổn thấp.

Mục

tiêu ban đầu của IS-IS là tạo ra một giao thức mà tất cả các hệ thống có thể dùng.

Tuy nhiên, để có thể đảm b ảo m ột yếu t ố thực s ự mang tính mở (open), ở (open), ISO đã cố gắng tích hợ p mọi

đặc điểm mang tính thuyết phục của các giao th ức định tuyến khác vào IS-IS. K ết

quả là IS-IS là một giao thức khá ph ức t ạp. Phần l ớ n các nhà cung c ấp d ịch v ụ Internet (ISP) dùng IS-IS từ những năm IS-IS đượ c tạo ra. Điều này là do IS-IS là m ột giao thức độc lập, có khả

năng mở rộng và đặ c bi ệt nh ất là có khả năng định nghĩa “kiể u d ịch v ụ” trong quá trình

routing (ToS routing). Bảng 4.1 - Các thuật ngữ IS-IS

Thuật ngữ

Định nghĩa

Adjacency

Thông tin đị nh tuyến nội bộ cho biết khả năng đi đến các

(quan hệ liền k ề)

router ES hoặc IS láng gi ềng. Một quan hệ

đượ c tạo ra cho

mỗi láng giềng (neighbor) trên m ột mạng và cho m ỗi mức routing. IS-IS có hai mức routing, gọi là mức 1 và m ức 2 (L1 và L2) trên một mạng broadcast. Administrative Domain (Khu vực quản lý - AD) Area (Vùng)

Một nhóm các routers ch ạy chung m ột giao th ức

định tuyến

trong một tổ chức, một công ty. Vùng con bên trong m ột AD. Các router bên trong m ột vùng sẽ duy trì những thông tin chi ti ết một vùng. Các routers cũng sẽ

duy trì các thông tin routing cho phép chúng đến đượ c các

vùng khác. Địa chỉ vùng được lưu trong đị a chỉ NET và địa 60


Chƣơng 4 – Intergrated IS-IS chỉ NSAP.

Circuit

Thông tin đị nh tuyến nội bộ cho một điểm k ết nối đơn. (Single subnet point of attachment – SNPA).

Code/Length/Value

Đây là các field có chiều dài thay đổ i trong PDU. Vùng code

(CLV)

sẽ chỉ ra thông tin trong vùng content. Vùng length s ẽ chỉ ra

kích thướ c của của vùng value. Vùng value ch ứa chính thông tin đó. Complete sequence number packet (CSNP)

CSNP mô tả tất cả các k ết nối (link-state

trong cơ sở dữ liệu link-state

database). CSNP đượ c gở i trên các k ết nối point-

to-point khi k ết nối

để đồng nhất database. Các router DR,

hoặc DIS sẽ gửi ra các CSNP m ỗi 10 giây. Connectionless Network Protocol (CLNP)

Đây là giao thức chuẩn được dùng để mang dữ liệu và các thông tin lỗi

ở cấp network. CLNP tương đương vớ i IP. Tuy

nhiên CLNP không có công c ụ

nào để phát hiện l ỗi trong lúc

truyền dữ liệu. CLNP s ẽ dựa trên lớp

transport để đảm bảo

khả năng truyền dữ liệu. Connectionless Network Service (CLNS

CLNS dùng các gói để truyền d ữ liệu và không yêu c ầu m ột mạch

đượ c thiết lập trướ c khi dữ liệu đượ c truyền. Ở trên,

CLNP định nghĩa giao thứ c thật thì CLNS sẽ định nghĩa dị ch vụ cung cấp lên lớ p transport bên trên. Do ho ạt động theo cơ chế phi k ết nối (connectionless), CLNP không đả m bảo là dữ liệu s ẽ không bị mất. N ếu ta cần

đảm b ảo vi ệc phân ph ối dữ

liệu, cấp transport sẽ đảm nhận vai trò này. Designated intermediate system (DIS)

Router trên một m ạng

LAN đượ c phân công t ạo ra các PDU

trên toàn mạng LAN b ằng cách xem m ạng

LAN như mộ t

node duy nh ất. Dual IS-IS

IS-IS hỗ trợ cho cả OSI và IP routing. Các vùng bên trong một AS có thể chạy OSI hoặc IP hoặc c ả hai. Tuy nhiên, c ấu

hình đượ c lựa chọn phải nhất quán trong toàn vùng. End system (ES)

Là host có chạy IP giao thức hoặc ES. Có th ể truyền và nh ận dữ liệu. 61

Giáo trình khóa h ọc BSCI End System-toIntermediate System

Chƣơng 4 – Intergrated IS-IS Là giao thức

đượ c chạy giữa ES và IS để thiết lập nên các

quan hệ.

(ES-IS) Hello Host address

Các gói hello được dùng để tìm và duy trì các quan h ệ. Đây là địa chỉ con của địa chỉ NET, bao gồm cả domain, area và system-id.

Integrated IS-IS

Đây là một tên gọi khác của Dual IS-IS. Tên gọi này chỉ ra rằng IS-IS có thể

được dùng để hỗ trợ cho hai L3 giao thức

(IP và CLNP) trong cùng m ột hệ thống mạng. Intermediate system (IS)

Là một router. IS là m ột thiết bị có khả

năng chuyển một

traffic đến một host ở xa.

IS-IS domain

Một nhóm các router ch ạy IS-IS nhằm chia sẽ thông tin.

Level 1 (L1)

Các router L1 này chỉ thuộc về bên trong một vùng. Các routers này ch ỉ nhận những

thông tin liên quan đến vùng đó

và không quan tâm đến các vùng khác. Để đến các vùng khác, level 1 router s ẽ duy trì một

đưởn2g đi đế n Level 2

router. Level 1-2 (L1-2)

Là router k ết nối các areas. Router này s ẽ k ết nối một vùng level-1 đế n m ột level-2 backbone. Router lo ại này s ẽ có m ột bảng routing level 1 để

route đến ES và IS trong vùng của nó.

Nó cũng sẽ duy trì các route L2 để đến các vùng khác. Level 2 (L2)

Các routers này chỉ k ết nối bề backbone và ho ạt

động như

trạm trung chuyển giữa các vùng. Link Link-state packet (LSP)

Kết nối vật lý đến router láng gi ềng. Packet mô tả k ết nối của router. LSP cho level 1 và level 2 là riêng biệt.

Neighbor

Là router trên cùng k ết n ối v ớ i m ột quan hệ

đượ c hình thành

và thông tin routing được trao đổ i. Network entity title

Là một phần của

địa chỉ OSI. NET sẽ mô tả cả vùng và 62


Chƣơng 4 – Intergrated IS-IS Systen-ID của một hệ thống trong mạng IS-IS. NET không

(NET)

mô tả NSEL. Network selector

Thỉng thoảng vụ

(NSEL)

đượ c mô t ả như SEL. Field này sẽ mô tả dịch

ở lớp network . NSEL tương tự như field protocol trong

IP. Network service access

Đượ c mô tả như một d ịch vụ ở lớp network NSAP là đị a ch ỉ NET có SEL đượ c gán m ột giá trị khác 0x00.

point (NSAP) Partial sequence

PSNP đượ c gở i trên các k ết nối điểm-điểm để công nhận

number packet (PSNP)

từng LSP mà router nh ận. Một router trên một hệ thống mạng broadcast sẽ gửi PSNP yêu cầu LSP để đồng bô hóa d ữ liệu.

Protocol data unit

Một

đơn vị dữ liệu đượ c truyền từ một layer của mô hình

OSI đến cùng một layer trong một hệ thống khác.

(PDU)

4.2.

So sánh IS-IS và OSPF

4.2.1.

Sự tƣơng tự giữa IS -IS và OSPF

IS-IS và OSPF có nhi ều

điểm chung. Cả hai đều là giao thức nhóm linkstate và d ựa trên

giải thuật Dijsktra của SPF. Thêm vào đó, cả

hai đều hỗ trợ kiểu thiết k ế cấu trúc. OSPF đượ c

triển khai trong hầu hết các mạng cấp công ty, trong khi IS- IS đượ c dùng trong các m ạng ISP. Bảng 4.2 - So sánh s ự giống nhau giữ a OSPF và IS-IS

Thuật ngữ IS-IS

Thu ật ngữ OSPF

Area

Stub area

Area ID

Area ID

Backbone area

Backbone area

DIS (designated intermediate system)

Designated router

Domain

Network

ES (end system)

Host

ES-IS (the address resolution feature of ES-IS) IS (intermediate system)

ARP (Address Resolution Protocol) Router 63



ISO Routeing Domain

Autonomous system

Level 1

Internal nonbackbone stub area

Level 1-2

Area border router (ABR)

Level 2

Backbone router

LSP (link-state packet)

LSA (link-state advertisement)

CSNP và PSNP (complete và partial

Link-state acknowledgement packet

sequence number PDUs) PDU (protocol data unit)

Packet IP destination address (subnet và host),

NET (Network Entity Title)

used in a similar way to router ID IP destination address + IP protocol

NSAP (network service access point)

number

Routing technology = link state

Routing technology = link state

- Giao thức định tuyến classless.

- Giao thức định tuyến classless .

-

Địa chỉ được summary khi đi qua các

-

vùng khác nhau.

Địa chỉ được summary khi đi qua các vùng khác nhau.

- Sử dụng link state database.

- Sử dụng link state database.

- Acknowledges LSPs.

- Acknowledges LSAs.

-

Đường đi ngắn nhất đượ c tính dựa

-

trên giải thuật Dijksstra. -

Các gói hello được dùng để tạo và duy trì quan h ệ.

- Khoảng thờ i gian hello và hold time có thể đượ c cấu hình. Subnet = data link SNPA (subnetwork point of attachment)

Đường đi ngắn nhất đượ c tính dựa trên giải thuật Dijsstra.

-

Các gói hello được dùng để tạo và duy trì quan hệ.

- Khoảng thờ i gian hello và hold time có thể đượ c cấu hình. Subnet = IP network Layer 2 address Ví dụ: MAC address (Media Access Control) hoặc DLCI (data-link 64


Chƣơng 4 – Intergrated IS-IS connection identifier) trong Frame Relay

Địa chỉ của host bên trong m ạng, thỉnh thoảng đượ c sử dụng như router ID đị nh ra mức độ ưu tiên Virtual link Virtual link

(được định nghĩa nhưng chưa hỗ trợ )

Sự khác nhau giữa IS -IS và OSPF

4.2.2.

Trong IS-IS,

địa chỉ vùng và đị a chỉ host đượ c gán trong toàn b ộ router, trong khi đố i vớ i

OSPF, địa ch ỉ đượ c gán ở cấp interface. Một IS-IS router nằm trong một area, trong khi một OSPF router có thể thuộc v ề nhiều

area. Điều này có nghĩa là tấ t cả các level-1 routers ph ải

thuộc về cùng một vùng và thông qua level1- 2

để k ết nối đến các areas khác. Tuy nhiên,

level-1-2 router cần phải n ằm trong cùng một vùng vớ i level-1 router mà nó tương tác. Router level-1-2 có thể thấy toàn bộ các AS và s ẽ làm nhiệm vụ như là default-route đến level 1 area. Khái niệm này r ất giống v ớ i OSPF stub area. Level 2 router s ẽ gửi level 2 thông tin cập nhật

đến các vùng khác gi ống như ABR tron g OSPF. Vai trò của DR thì hơi khác. DIS trong IS -IS sẽ tồn tại ở cả level1 và level 2 trên nh ững hệ thống m ạng

đa truy cập (multiaccess), nhưng sẽ không có BDR. Thêm n ữa, trong OSPF DR

sẽ luôn tồn t ại;

ngượ c l ại trong IS-IS nếu có một router khác có độ ưu tiên cao hơn, DIS hiệ n

thờ i sẽ bị loại bỏ vai trò. Rất ít các quan h ệ OSPF router chỉ lập các quan h ệ

adjacencies đượ c hình thành trong OSPF b ở i vì

đối v ớ i DR và BDR; trong khi trong IS-IS, t ất c ả các router

sẽ thiết lập quan hệ vớ i tất cả các router khác trên cùng segment m ạng. Tuy nhiên, các LSP chỉ đượ c gở i bở i DIS. Một sự khác nhau l ớn khác là quá trình đóng gói củ a hai giao th ứcs. IS- IS là độc lập vì nó chạy trực ti ếp t ừ lớ p datalink. Sự phân mảng (fragmentation) thuộc v ề trách nhiệm của IS-IS.

Ngượ c lại OSPF được đóng gói trong IP và vì vậ y bị giớ i hạn bở i giao thức đó. Các LSP cũng đượ c qu ản lý hơi khác. Trong IS -IS, các LSP không đượ c công nhận s ẽ bị bỏ qua và bị flood. Trong khi đố i vớ i OSPF, các LSA s ẽ bỏ qua và drop. Bảng 4.3 - So sánh s ự khác nhau giữ a OSPF và IS-IS

Thuật ngữ Areas

Intergrated IS-IS - Giớ i hạn nối.

định nghĩa trên kế t

OSPF - Giớ i hạn

được định nghĩa trên

router. 65

Giáo trình khóa h ọc BSCI - Một router có thể trong một

Chƣơng 4 – Intergrated IS-IS - Các cổng giao tiếp của router có thể thuộc về các areas khác nhau.

area.

- Level-1 IS-IS

routers thì tương

đương vớ i OSPF stub area. - Nếu một router trở thành

active có độ ưu tiên bằng cao hơn DIS, router mớ i

- Một

router có độ ưu tiên bằng

sẽ trở thành DIS. Các quan h ệ

hoặc

cao hơn sẽ không trở thành

đượ c thiết lập vớ i tất cả các

DR .

hoặc

DR

IS trên mạng broadcast.

- Các quan h ệ

các router vớ i DR và BDR.

- Mỗi IS sẽ gửi các LSP đến tất cả

các routers theo cơ chế

đượ c thiêt lập giữa

- Tất cả các LSA đều có ACK.

multicast. Các LSP không

đượ c ACK. - OSPF là một ứng dụng IP. - IS-IS chạy trên n ền layer-2. Encapsulation

- Có OSPF header và n ằm bên trong IP.

- IS-IS là một layer-3 giao th ức vớ i cấu trúc packet riêng.

- Fragmentation là trách nhi ệm của IP.

- Tât cả các IS sẽ thiết lập quan hệ vớ i các IS khác. Lan flooding

- DIS gửi CSNP tớ i tất cả các

- Multicast thông tin cập nh ật gở i từ DR.

router khác. -

Định k ỳ CSNP sẽ đượ c gửi để

đượ c

-

Unicast ACK đượ c gở i từ DR.

database được đồng bộ. - Có hai ki ểu LSP. LSAs

- Có 7 kiểu LSA.

-

LSP đượ c mã hóa.

- Các unrecognized s ẽ bị drop.

-

Các LSP không đượ c nh ận ra

- LSA thông tin cập nh ật

sẽ bị flood trên mạng.

đượ c g ửi

bở i tất cả các routers.

66


4.3.


Đánh dấu địa chỉ cho IS -IS

Khi IS-IS được dùng cho routing IP traffic, các thông tin routing đượ c mang trong các ISIS thông tin cập nh ật, vì vậy các router tham gia c ần có một

địa ch ỉ toàn cục (ISO address).

Địa ch ỉ ISO address bao g ồm 2 phần: phần NSAP và ph ần gồm NET (tùy thuộc vào thiết bị đang đượ c dùng). Địa chỉ IS-IS có chiều dài từ 8 đế n 20. Chuẩn ISO 10589 định nghĩa ba phầ n của m ột địa chỉ: Area, ID và SEL. - Area: Vùng n ày được dùng để router giữa các vùng v ớ i level-2 routing -

ID: ID được dùng để route đến một host hoặc một router bên trong m ột level-1 routing

-

SEL: được dùng để route một đối tượ ng bên trong một host hay một ES

4.3.1.

NETs và NSAP

NET và NSAP là các địa chỉ ISO. Địa chỉ NET là địa chỉ của host, trong khi giá tr ị trong NSEL đượ c gán bằng 0. Vì vậy, không có upper-layer giao th ức nào đượ c dùng bên trong host. Nếu không có ứng dụng đượ c chỉ ra ở host cuối cùng, packet có th ể đượ c route tới đích

nhưng nó không thể chuyển cho một process. Tuy nhiên router không có các upper-layer giao thức bở i vì nó là các IS trung gian. Vì v ậy, NSAP của router đượ c gọi là NET trong đó có

vùng NSEL đượ c gán bằng 0. 4.3.2. -

Các nguyên tắc cho việc dùng địa chỉ ISO:

Địa chỉ ISO đượ c gán cho toàn b ộ hệ thống, chứ không gán đế n cổng giao tiếp của router

-

Router thườ ng có một địa chỉ NET. Qui ướ c là tối đa ba địa chỉ NET.

- Nếu nhiều NET đượ c cấu hình trên cùng router, nó ph ải có cùng system-ID. -

Địa chỉ của vùng ph ải là giống nhau cho toàn b ộ các router trong cùng một area

- Tất cả các level-2 phải có System-ID riêng bi ệt cho toàn domain - Tất cả các level-1 router ph ải có System-ID riêng bi ệt và duy nh ất cho toàn area - System-ID phải có cùng chi ều dài cho các IS và ES trong một routing domain.

4.3.3.

Các ví dụ của một địa chỉ NET:

Ví dụ 1: 47.0005.aa00.0301.16cd.00 - Area ID: 47.0005 - SystemID: aa00.0301.16cd - SEL: 00 67



4.4.

Cấu trúc của IS -IS

4.4.1.

Level-1 Router

Level-1 router giống stub router trong OSPF vì database c ủa nó ch ỉ giớ i h ạn

đến area. Để

đi ra ngoài một vùng khác, dùng default- route đến router level-2 gần nhất. 4.4.2.

Level-2 Router

Để route traffic giữa các vùng, ta c ần ph ải có level 2 router. Routing gi ữa các areas đượ c gọi là interarea routing. Loại

router này tương tự như router backbone trong OSPF. Level -2

router sẽ giao tiếp vớ i nhau thông qua Hello. Database c ủa các level-2 router ph ải gi ống nhau và chứa các network trong nh ững areas khác.

4.4.3. Loại

The Level 1-2 Router

router có đầy đủ thông tin trong database là level 1- 2. Đặc điểm của nó là tương tự

vớ i ABR trong OSPF. Router này s ẽ có các router láng gi ềng n ằm trong các vùng khác nhau bở i vì nó gửi cả hello loại 1 và hello lo ại 2. Router level 1-2 này s ẽ thông báo cho các level-1 router khác về các vùng mà nó n ối v ề,

hơn nữa nó sẽ thông báo cho các level 2 router thông

tin về vùng của nó. Router loại này sẽ tiêu tốn nhiều bộ nhớ và CPU. Cấu hình này là c ấu hình mặc định trong các Cisco routers.

4.5.

Các nguyên lý cơ bản của định tuyến theo vùng (area routing)

- Khi một router nhận một

traffic để route đến một đích khác, router sẽ thực hiện việc

tìm kiếm trong bảng routing-table. - Router sẽ gửi bỏ system-id và sel để tự cho vùng đó, nó sẽ

tìm ra địa chỉ area. Nếu địa chỉ của vùng là tương

route các packet đến host dùng level-1 database.

- Nếu vùng là khác nhau, router s ẽ thực hiện một trong những thao tác sau: 1. Gửi packet đến level router gần nhất (nếu router là level 1 router). 2. Tìm kiếm đường đi trong bảng đị nh tuyến nếu router là level 2 router. 3. Phân giải

địa chỉ để tìm route dài nhất. IS-IS cũng có dùng các thu gọ n route để

làm giảm kích thướ c của bảng routing. Các areas trong IS- IS được định nghĩa trên các kế t nố i (link).

68



Hình 4.1 - Định nghĩa các vùng của IS-IS

Các level-2 router có kh ả

năng gử i các thông tin cậ p nh ậ t phải kế t nố i vớ i nhau liên

tụ c:

Hình 4.2 - IS-IS-Backbone

Integrated IS-IS và các c ổ ng giao tiế p củ a routers

Các routers thông thường trao đổ i các thông tin v ới nhau để cập nhật các ki ến thức của nó về network chung quanh.

Ở mức tối thiểu, một router phải truyền đạt cho những routers lân

cận các thông tin như đị nh danh của router, các c ổng giao tiếp của routers. Trong IS-IS, nếu các hello- packets

được trao đổi và các điều kiện đượ c thõa mãn, các

routers sẽ thiết lập quan h ệ láng giềng. Mặc dù quá trình hình thành các quan h ệ láng giềng phụ thuộc vào hạ tầng mạng

được dùng nhưng nhữ ng thông tin bên trong các hello-packets 69



luôn luôn là giống nhau. M ỗi hello sẽ chỉ ra nguồn gốc của Hello và những đặc điểm của cổng của router. Nếu các cổng c ủa router có chung

đặc điểm, các quan h ệ (adjacency) đượ c tạo ra.

Sau khi một quan hệ đã đượ c tạo ra, các thông tin routing s ẽ được trao đổi nhờ vào các LSPs.

Hình 4.3 - Các quan hệ IS-IS mứ c 1 và mứ c 2

Để một quan hệ đượ c hình thành và duy trì, cả hai cổng giao tiếp của router phải tương đồng vớ i nhau về các đặc điểm sau: -

Kích thướ c packet MTU ph ải bằng nhau.

- Mỗi routers phải cần phải

đượ c cấu hình ở cùng một mức routing – nghĩa là hoặc là

level-1 hoặc level-2. Nếu

ở cùng một mức thì routers mớ i có khả năng giải mã

những hello do nh ững routers khác gửi đến. - Nếu cả hai router là ở level-1, nó phải ở trong cùng area. - Nếu level-1 router hình thành các quan h ệ vớ i các level-1 router và level-2 hình thành các quan h ệ vớ i các level-2

routers. Để một level-1 router hình thành m ột quan hệ

vớ i một level-2 router, router kia ph ải đượ c cấu hình như một level-1-2 router. - Giá trị system-ID của mỗi hệ thống phải là duy nhất. - Nếu quá trình xác th ực

(authentication) đượ c dùng, nó ph ải đượ c cấu hình giống nhau

trên cả hai router. - Thờ i gian hello phải bằng nhau

70

Giáo trình khóa h ọc BSCI IS-IS


định nghĩa hai kiể u network: broadcast và point-to-point (OSPF có 5 ki ểu). Một

mạng kiểu broadcast h ỗ trợ cho

các cơ chế broadcast và multicast. Các k ết n ối point-to-point

có thể không hỗ trợ broadcast và có th ể là các PVC hoặc SVC.

4.6.

Thiết lập các quan hệ liền kề (adjacency) của IS -IS

4.6.1.

Trên các kết nối Point-to-Point

Khi thiết lập các quan h ệ, các router s ẽ gửi các CSNP. Các CSNP là m ột danh sách các k ết nối

được lưu trong cơ sở dữ liệu. CSNP cũng sẽ kích hoạt quá trình đồng bộ hóa

(synchronization) trong t ừng router. Các hello định k ỳ sẽ duy trì các quan h ệ liền k ề này. Nếu một router không nghe m ột hello-packet trong m ột khoảng thời gian “hold-time”, router kia sẽ

được xem như là đã không hoạt độ ng. Khoảng thờ i gian hold-time bằng ba l ần thờ i gian hello.

4.6.2.

Trên các kết nối broadcast

Trên các k ết n ối broadcast, tất c ả các router ch ạy IS-IS sẽ nhận

packets đượ c gửi bở i m ột

router duy nhất – DIS. DIS có trách nhi ệm phát tán (flooding) để tất c ả các routers đang chạ y IS-IS. Một cách diễn sẽ

đạt khác là DIS s ẽ phát tán các LSP cho pseudonode.M ột paseudenode

tượng trưng cho một mạng LAN, trong đó mỗ i router của LAN là một cổng giao tiếp ảo

của router ảo kia. Router ảo này gọi phát tán các LSP khi có m ột

là pseudonode. Cũng giống như rou ter thật, router ảo s ẽ

thay đổi trong k ết n ối c ủa LSP (ví dụ như khi có một router lân

cận online). Các quan h ệ liền k ề vớ i các routers khác s ẽ

đượ c duy trì bở i DIS. DIS sẽ gửi các Hello

mỗi 3.3 giây. Cơ chế này nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của các k ết nối. Nếu có m ột vấn đề vớ i DIS hiện tại hoặc có một router khác có độ

ưu tiên cao hơn, router DIS hiệ n hành s ẽ bị cho về

hưu. Quá trình bầu chọn dựa trên độ ưu tiên .Nếu tất cả các router có giá tr ị độ ưu tiên mặc định là 64 thì router nào có giá trị SNPA cao nh ất sẽ là DIS. 4.6.3.

Trên các kết nối NBMA

Các công ngh ệ Frame Relay, ATM và X25 là các ví d ụ của

môi trườ ng NBMA. Bằng

cách dùng các PVCs, môi trườ ng NBMA tạo ra nhiều k ết nối truy cập đồng thời tương tự như một m ạng c ục b ộ LAN. IS-IS sẽ bộ LAN và cho r ằng

xem môi trường NBMA này như là mộ t d ạng c ủa m ạng c ục

môi trườ ng này có h ỗ trợ IS-IS. Để tránh sự phức t ạp và các l ỗi có thể,

Cisco khuyến cáo các k ết nối nên đượ c cấu hình như mộ t loạt các k ết nối point-to-point.

71



Hình 4.4 - Các công nghệ đƣợ c hỗ trợ bỏi IS-IS

4.7.

Các giao thức lớp network của IS -IS

Các PDU đượ c tạo ra ở lớp network và được đóng gói trự c tiếp vào các frame datalink. Tất cả các IS-IS packet chia s ẽ cùng header 8 bytes. Sau ph ần header, có m ột số field có kích

thước thay đổi. Các field này đượ c gọi là Type/length/Value (TLV) ho ặc Code/Length/Value (CLV). Nằm phía sau ph ần

header chung này là các field có kích thước thay đổ i. Có ba d ạng

packets trong Integrated IS-IS: hello, LSPs và SNPs.

Đị nh d ạ ng gói hello trong Point-to-point Bảng 4.4 - Định dạng gói hello trong Point-to-Point

Tham số

Độ dài

Mô tả

(octets) Fixed Intergrated IS-IS header Circuit Type

Source ID

8

1

ID length

Thông thường đố i vớ i các gói PDU của Intergrated IS-IS.

Xác định router đang truyền là level-1, level-2 hay level-1-2. System ID từ NSAP của

router đang

truyền. Thờ i gian mà các neighbor ph ải chờ gói

Holding Time

2

hello trướ c khi khai báo r ằng router đang truyền bị chết. 72



Packet Length

2

Local Circuit ID

1

Chiều dài của gói hello. ID của

interface đang truyền. ID này là

duy nhất đối với router đang truyền.

Đị nh d ạ ng gói hello trong LAN Bảng 4.5 - Định dạng gói hello trong LAN

Tham số

Độ dài

Mô tả

(octets) Fixed Intergrated IS-IS

8

header Circuit Type

Source ID

1

ID length

Thông thường đố i vớ i các gói PDU của Intergrated IS-IS.

Xác định router đang truyền là level-1, level-2 hay level-1-2. System ID từ NSAP của

router đang

truyền. Thờ i gian mà các neighbor ph ải chờ gói

Holding Time

2

hello trướ c khi khai báo r ằng router đang truyền bị chết.

Packet Length

2

Priority

2

Chiều dài của gói hello.

Đượ c sử dụng trong việc bầu chọn DIS (priority cao nhất). DIS sử dụng system ID của nó cộng thêm một octet nữa

LAN ID

ID length + 1

Octet cộng

để đặt tên cho LAN.

thêm đượ c sử dụng để xác

định một LAN vớ i các k ết nối LAN khác trên DIS.

4.8.

Hoạt động của Integrated IS -IS

1. Router gửi Hello ra tất c ả các cổng giao ti ếps

để tìm các router láng gi ềng và hình

thành nên các quan h ệ liền k ề. 2. Các router có cùng k ết nối datalink sẽ trở thành quan hệ láng giềng. 3. Các router xây d ựng các LSPs d ựa trên các IS-IS interfaces và các prefix đượ c học từ các quan h ệ láng giềng. 73



4. Routers sẽ phát tán (flood) các LSP đến tất cả các router lân c ận ngoài trừ router đã gửi LSPs. 5. Khi một LSPs mới đượ c nhận, router s ẽ xây dựng lại databse k ết hợ p các LSP này. 6. Router sẽ thực hiện giải thuật SPF cho từng network, xây dựng bảng định tuyến. Hoạt độ ng củ a IS- IS đượ c chia thành 4 quá trình:

Quá trình cập nhật (update pr ocess)

4.8.1.

LSP đượ c tạo ra khi có m ột thay đổi trong mạng, thông thườ ng do cấu hình một router nào đó thay đổi. Tuy nhiên, b ất cứ một sự kiện nào dưới đây cũng kích hoạt tạo ra LSP: - Một router láng gi ềng up ho ặc down. - Một cổng giao tiếp trên router thay đổ i trạng thái hoặc metric. - Một đường đi thay đổ i. Trong quá trình phát tán, m ột router sẽ truyền và nhận các LSPs. 

Gử i và nhậ n LSP

Khi nhận Nếu

đượ c một LSP, router sẽ lưu trong database và đánh dấ u sẽ phát tán LSP này.

LSP đã có trong database, router chỉ cần g ửi ack và sau đó bỏ qua LSP này. N ếu đây là

LSP mớ i, router sẽ tại ra một LSP mô tả k ết nối của nó vớ i router láng giềng. Sau đó, router sẽ gửi LSP mớ i và LSP do chính nó t ạo ra đến các quan h ệ láng giềng. Các router láng gi ềng kia,

đến lượ t nó sẽ phát tán đến các router láng gi ềng k ế tiếp. Các LSP level- 1 đượ c gửi ra toàn bộ area, trong khi các level- 2 LSP đượ c gửi ra tất cả các Level 2 routers. Quá trình truyền các LSP trên các k ết nối vật lý khác nhau s ẽ khác nhau. 

Truyề n các LSP trên các cổ ng point-to-point

- Khi một quan hệ

adjacency đượ c thiết l ập, c ả hai đầu đều g ửi các CSNP packet trong

đó có một phiên bản thu nhỏ của database. - Nếu có b ất k ỳ một LSP nào không có trong CSNP, router sẽ gửi m ột bản

LSP đó cho

router kia. -

Tương tự, n ếu trong cơ sở dữ liệu bị mất một LSP nào đó, router nhậ n s ẽ yêu cầu g ửi lại chính xác LSP đó.

-

Các LSP đượ c yêu cầu gửi, nhận và công nh ận (ack) nhờ vào các PSNP.

- Khi một LSP đượ c gửi, router sẽ thiết lập một đồng hồ. Nếu sau một khoảng thờ i gian

đã expire, LSP sẽ

đượ c gửi lại.

Khoảng

thờ i

gian

này

g ọi

là

minimumLSPTransmission-interval.

74



- Mặc định trong Cisco routers, kho ảng thờ i gian này là 10 giây. 

Truyề n các LSP trên các kế t nố i broadcast

Các thông tin cập nh ật m ức

level 1 và level 2 dùng các địa ch ỉ multicast. DIS có ba công

việc sau: - Tạo và duy trì các quan h ệ. - Tạo và c ập nhật các LSP. - Phát tán các LSP trên m ạng LAN 

Các bướ c chính trong quá trình phát tán:

- Khi nhận đượ c CSNP, router sẽ so sánh LSP v ớ i database. - Nếu database có m ột bản LSP mới

hơn hoặc nếu không có phiên b ản nào của LSP

trong CSNP, router sẽ phát tán các LSP vào m ạng LAN dùng multicast. - Nếu

database không có LSP đượ c gửi trong CSNP, nó sẽ gửi PSNP yêu cầu m ột LSP

đầy đủ.

Hình 4.5 - Lan truy ền các CSNP và PSNP



Xác đị nh LSP trong database là có hợ p l ệ hay không?

LSP có ch ứa

3 field giúp xác định LSP đang đượ c nhận có mới hơn LSP đã có trong

database hay không. Các field này là: -

Remaining Lifetime: Được dùng để loại ra các LSP cũ. Nếu m ột LSP đã tồ n t ại trong database kho ảng 20 phút, nó gi ả sử rằng

router ban đầu đã ngừ ng hoạt động. Thờ i

gian làm mớ i (refresh time) có giá trị là 15 phút. Nếu khoảng thờ i gian bị hết hạn (expire), LSP sẽ loại bỏ nội dung chứa bên trong, ch ỉ để lại header. -

Sequence Number: Đây là một giá trị tuyến tính 32 bit. LSP đầu tiên đượ c c ấp ch ỉ số là 1. Các LSP k ế tiếp được tăng lên 1. 75



- Checksum: Nếu một router nhận một LSP và checksum không tính toán chính xác, LSP sẽ flush và lifetime của LSP đượ c gán về 0. Tất cả các router còn l ại sẽ bỏ LSP.

Router ban đầu sẽ truyền lại LSP mớ i. Quá trình quyết định

4.8.2.

Sau khi database đã được đồ ng bộ, router cần phải quyết định đường đi nào sẽ dùng để đến m ột đích nào đó. Dĩ nhiên là có thể sẽ có nhiều đường đi để chọn l ựa. M ục tiêu của quá trình quyết đinh là tạo ra một cây ph ản ánh đường đi ngắ n nhất đến tất cả các đích. Mỗi router sẽ xây dựng m ột

cây trong đó bản thân nó là root. S ẽ có vài bảng đượ c t ạo ra trong quá trình

này. Bảng PATH là bảng chứa

đường đi ngắn nh ất trong quá trình xây dựng. Bảng TENT là

bảng tạm đượ c dùng trong quá trình tính toán. N ếu có nhiều hơn một đường đi đế n một

đích,

các tiêu chuẩn sau đây đượ c chọn lựa: - Nếu có nhiều hơn một đường đi đế n một đích, Cisco router sẽ dùng tối đa 6 đường đi. Giá trị mặc định là 4. - Các metric tùy ch ọn

đượ c tham khảo trướ c khi default-metric đượ c chọn. Tuy nhiên

Cisco routers ch ỉ hỗ trợ default-metric. -

Các đường đi bên trong (internal) đượ c chọn trước các đường đi external.

-

Các đường đi level-1 bên trong một vùng thì được ưu tiên hơn.

-

Địa chỉ vớ i subnetmask dài nh ất sẽ đượ c dùng.

- Nếu ToS đượ c cấu hình, đường đi có ToS sẽ

đượ c chọn trước các đường đi khác .

- Nếu ToS là b ằng nhau, s ẽ có tối đa 6 đường đi được đặ t trong bảng routing. Router sẽ thực hiện load- balancing trên các đường đi này - Nếu

không có đường đi nào, router sẽ chuyển packet đến level-2 router gần nhất, là

router mặc định. 

Metrics (Cost)

Metric định nghĩa phí tổn của đường đi. IS-IS có 4 metric, trong đó chỉ có m ột metric là được dùng. Các metric được định nghĩa là: -

Default: còn đượ c g ọi là cost. T ất c ả các IS-IS router phải h ỗ trợ loại cost này. Cisco gán giá trị mặc định là 10.

-

Độ chậm trễ (delay).

- Chi phí hiện thờ i của network (expense). -

Độ tin cậy của đường đi (error).

76


4.8.3.


Quá trình forwarding

Các đường đi có subnet mask dài nhấ t sẽ đượ c chọn. 4.8.4.

Quá trình nhận

Không đượ c mô tả chi tiêt trong giáo trình CCNP.

4.9.

Các tiêu chí thiết kế IS -IS

Trong IS-IS, quá trình thiết k ế tập trung vào area 

và địa chỉ.

Thiế t kế vùng (area) trong IS-IS

Khi thiết k ế IS-IS, cần xem xét các dòng d ữ liệu

và tài nguyên đượ c yêu cầu bở i IS-IS.

Điều chỉnh quá trình cập nhật có thể là cần thiết. Nếu ta giảm thờ i gian cập nhật, database sẽ hội tụ

nhanh hơn nhưng network có thể thiếu tài nguyên hệ thống để route dữ liệu. Một vài

thiết k ế tiêu biểu bao gồm: - Một mạng dạng flat chỉ dùng level-1 routing. Thiết k ế này sẽ không mang tính m ở rộng vì b ất k ỳ một

thay đổi nào trong mạng cũng tạo ra một sự phát tán các LSPs

đến tất c ả các routers. Tuy nhiên, thi ết k ế đơn giản này có ưu điểm là chỉ có một cơ sở dữ liệu và không có v ấn đề về suboptimal routing. - Một mạng flat dùng level-2 routing: Khi hệ thống m ạng phát triển, các level-1 có th ể thêm vào. - Một hệ thống mạng có cấu

trúc, trong đó phầ n core chạy level-2 routing còn level-1

k ết nối đến core. Level 1-2 router được dùng để k ết nối các area.

4.10.

Route Summarization

Các level-1-2 routers có th ể

tóm lượ c các routes bên trong vùng c ủa nó. Route t ổng

(summarize route) đượ c lan truyền đến level-2 router. Level-1 routes không thể đượ c summarize bên trong areas b ở i vì IS-IS không cho phép điề u này.

4.11.

Giải pháp cho mô hình Integrated IS-IS NBMA trong mạng chuyển

mạch WAN Đối v ớ i IS-IS, môi trườ ng NBMA sẽ đượ c c ấu hình như multipoint và cho phép việ c bầu ra m ột DIS. Một giải pháp khác là c ấu hình cổng giao ti ếp v ới

các subinterfaces như các kết

nối point-to-point.

77

Giao thuc IS-IS

Recommend Documents