ISIS报文
ISIS报文是通过TLV架构来填充的。
::: tip TLV架构： T：type。 L：length。 V：value。 假设T携带开销，type就是开销，length就是开销的长度，value就是cost的开销值。 ::: 如上，框架不变，参数值改变，是模块化的内容模板，TLV架构可以更加方便新内容的增加和旧内容删除。
相比较于OSPF一个LSA只能携带一条路由信息，ISIS可以将路由信息变为TLV架构，一个报文可以携带多条路由信息。
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 10.1.12.1 24
[AR1-isis-1]network-entity 49.0001.0000.0000.0001.00
[AR1-isis-1]is-level level-1
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 
上述报文中因为没有建立邻居，链路上只有AR1一台设备，所以没有TLV的字段表示邻居。
ISIS报文类型：
- hello报文：类似于OSPF的hello报文。
- L1的IIH（ISIS hello）：DMAC使用组播MAC地址（0180-C200-0014）。
- L2的IIH（ISIS hello）：DMAC使用组播MAC地址（0180-C200-0015）。
- P2P的IIH（ISIS hello）：将广播网络改为P2P网络后，DMAC使用组播MAC地址（0900-2B00-0005），级别1和级别2的组播MAC地址相同。
::: warning
PPP封装没有MAC地址，广播改为P2P后，PPP封装链路以后，上层还会封装以太网的数据链路，就会出现MAC地址。
:::
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]isis circuit-type p2p
- LSP报文：类似于OSPF的LSU报文，链路状态PDU。
- SNP报文：
- CSNP报文，类似于OSPF的DD报文，全时序PDU。
- PSNP报文，类似于OSPF的LSR报文，部分时序PDU。
ISIS邻居建立
::: tip
ISIS建立邻居和IP地址无关，只要路由器可以交互报文进行通信，就可以建立邻居。
:::
如上建立AR1和AR2的L1邻居关系。
- 广播网络
状态机： - down：设备未使能状态。*
- init：收到了邻居的hello报文，携带了邻居的system id，但是报文内没有携带本端的MAC地址。*
- up：收到邻居的hello报文，携带了邻居的system id，且报文内携带了本端的MAC地址。*
- P2P网络
- 三次握手，类似广播网络建立邻居。 状态机：
down：设备未使能状态。
init：收到了邻居的hello报文，携带了邻居的neighbor system id，但是报文内没有携带本端的MAC地址。
up：收到邻居的hello报文，携带了邻居的neighbor system id，且报文内携带了本端的MAC地址。
2. 二次握手，只有down和up状态，没有init状态。
修改为两次握手，默认三次：
如上：两次握手建立邻居关系，报文内不携带邻居字段，没有邻居TLV信息，即只要收到hello报文，就认为邻居关系建立。
::: warning 将广播网络改为P2P网络，设备根据system-id来判断邻居。即设备发送hello报文中携带的是邻居的system-id。 :::
ISIS的DIS和伪节点
OSPF DR设备 伪节点（DR设备的接口地址充当伪节点的RID）
ISIS DIS设备 伪节点（DIS设备的system-id+非0的链路ID）Level-1和Level-2的DIS是分别选举的，可以为不同级别的DIS选举设置不同的优先级。
DIS设备的优选（只能在广播型网络进行）：
- 根据设备的接口优先级，0-127，默认值为64，值越大越优先。
- 优先级值相等，则比较接口MAC地址，MAC地址越大越优先。
DIS的选举
ISIS中一个广播域（网段）中有一个DIS，拓扑中49.0001区域内DIS情况：
上图中，AR11和AR13各有一个伪节点DIS。
查看AR11-AR12网段中DIS选举情况：
上图中AR11和AR12的优先级情况相同，AR11的MAC地址比AR12更大，AR11-AR12网段中AR11为DIS。
查看AR11-AR13网段中DIS选举情况：
上图中AR11和AR13的优先级情况相同，AR13的MAC地址比AR11更大，AR11-AR13网段中AR13为DIS。
::: warning
hello报文周期通告时间为10s，超时时间为30s。
DIS设备hello的周期通告时间为1/3*10 ，超时时间10s。
当DIS失效时，可以更快的被发现。
:::
OSPF的DR和ISIS的DIS区别
DR是存在备份的（BDR），DIS不存在明确的备份（网段内任何设备都可以成为DIS ）。
通过设置优先级为0，设备可以不参与DR、BDR的选举，DIS不存在不选举的操作。
优先级值的范围：DR（0-255），DIS（0-127）。
DR不可抢占，DIS可以抢占的。
DRother和DR之间建立邻接关系，Drother之间建立邻居关系。 DIS和非DIS之间建立邻接关系，非DIS之间建立邻接关系（ISIS只有邻接关系）。 ::: tip 邻居关系可以传递hello报文，邻接关系可以交互数据库信息。 :::
ISIS链路状态数据库
OSPF使用LSA描述链路状态信息，将LSA通过LSU报文通告给邻居。 ISIS使用LSP描述链路状态信息，将LSP通过LSP报文通告给邻居。 ::: warning ISIS中的LSP和LSP报文只是命名相同，关系是LSP报文携带LSP，类似于LSU携带LSA。 :::
ISIS的LSDB：存储接收到的LSP信息。
LSPID ：链路状态ID，由四部分组成：
- system id： 0000.0000.0001
- 伪节点标识符：.00 （如果该值为00，则表示LSP为实节点LSP，如果该值为非0，则表示LSP为伪节点LSP）
- 分片标识符：-00
（如果该值为00，则表示LSP不是分片LSP，如果该值为非0，则表示LSP为分片LSP） - *：表示该LSP为本端产生。
seq num：序列号。LSP序列号越大越新。 checksum：校验和。 holdtime：LSP的老化时间，1200s倒计时（减量计算），900s刷新（即还有300s时刷新）。
ATT bit：进行防环。 P bit：虚链路功能，因为ISIS是基于二层，不适合虚链路的建立，所以该bit不支持使用。 OL bit：过载位。
LSP优选：
- 先比较seq，seq越大越优先。
- seq相等，则查看holdtime。如果时间为0，优选holdtime时间为0的LSP；如果时间不为0，则不比较holdtime，继续下一个参数比较。
- checksum越大越优先。
LSP的分类
- 实节点LSP
<AR1>dis isis lsdb 0000.0000.0001.00-00 level-1 verbose 查看实节点LSP的详细信息SOURCE（源） 0000.0000.0001.00 实节点设备的Sys ID NLPID（网络类型） IPV4 ipv4网络 AREA ADDR 49.0001 LSP所处的区域ID INTF ADDR 10.1.12.1 发送LSP的接口IP地址
| NBR ID | 0000.0000.0001.01 | 实节点设备的Sys ID |
|---|---|---|
| NLPID（网络类型） | IPV4 | ipv4网络 |
| NBR ID 0000.0000.0001.01 COST: 10 （拓扑信息） | ||
| 邻居的system id 去往邻居的cost |
IP-Internal 10.1.12.0 255.255.255.0 COST: 10 路由信息
一个叶子路由，旁挂在LSP上（把所有路由都看作末节路由）- 伪节点LSP
广播网络会产生伪节点LSP。
<AR1>dis isis lsdb 0000.0000.0001.01-00 verbose 查看伪节点LSP的详细信息| SOURCE（源） | 0000.0000.0001.01 | 实节点设备的sys id |
|---|---|---|
| NLPID（网络类型） | IPV4 | ipv4网络 |
NBR ID 0000.0000.0001.00 COST: 0 拓扑信息
NBR ID 0000.0000.0002.00 COST: 0 拓扑信息::: warning 网段路由信息不再由伪节点进行描述（OSPF），而是由实节点进行描述，当作叶子路由（末节网段路由）挂在自己的LSP上。 伪节点只描述拓扑信息。 :::
两台路由器互联时，如果是OSPF，会通过2类LSA描述该网段的路由和拓扑信息。如果是ISIS，两个实节点的IP-Internal会描述的同一个叶子路由。 ISIS实节点IP-Internal描述的叶子路由增加或减少都不会影响拓扑。 ::: tip ISIS相比于OSPF的优势： 1.拓扑信息和路由信息是分开的。 2.路由信息只有实节点携带。 3.伪节点只存在拓扑信息。 :::
- 分片LSP
数据库
（wireshark抓包显示的数据包顺序错乱）。
1. P2P网络类型
- PSNP报文：主要携带自身不存在的链路状态信息，作用是向对端邻居发送请求消息，并确认收到LSP。（请求和确认两种功能）
如上，两台设备PSNP报文中携带的是本端不存在的链路状态ID，是对端进行请求的信息，需要对方发送LSP报文。 - CSNP报文：携带自身LSDB中所有的LSP摘要信息，类似于OSPF的DD报文。作用是与对端邻居进行简要的LSDB同步。每台设备在建立后发送一次。
如上，两台设备的CSNP报文都携带相同的信息，为ISIS数据库的LSP摘要。
LSP报文：携带完整的LSP信息，如下
P2P网络中ISIS数据库同步过程：
- 邻居建立完成后，直接向对方发送自身所有的LSP信息（完整的）。
- 对方收到后，发送PSNP报文（携带对端LSP的摘要）进行确认。
- 再向对方发送CSNP报文，确定LSDB的同步。如果CSNP相同，则认为数据库同步完成；如果CSNP不同，则需要发送PSNP去请求缺少的值。
- 如果收到了PSNP，则需要发送LSP报文给对方进行回复。
- 如果设备增加了一条路由信息，更新了LSP，则会向对方直接发送LSP报文。
- 对方收到LSP报文后，会回复PSNP报文确认。
如果发送了LSP，则会启动一个LSP的超时定时器（5s），如果5s没有收到对端的PSNP报文，则需要重传LSP。
（LSP超时定时器只在P2P网络中才有。）
AR5新建一个网段（环回口）通告给ISIS：
ISIS直接发送LSP通告对端，对端回复PSNP确认。
2.广播类型
- PSNP报文：只有请求LSP功能。（和P2P唯一的区别）
- CSNP报文：携带LSDB中所有的LSP摘要信息，由DIS周期发送（10s）。
CSNP的通告者都是AR5：
AR5会选举伪节点DIS。 - 广播型网络中由DIS通告CSNP给所有设备，设备通过CSNP信息进行同步状态信息的请求。*
- LSP报文：携带完整的LSP信息。
广播网络中ISIS数据库同步过程：
- 根据hello报文选举出网段内的DIS设备。 （hello包内携带接口优先级和设备MAC地址）
- 非DIS设备使用CSNP报文将LSDB信息通告给DIS。
- DIS收到后，将自身的LSDB信息和对端发送的CSNP报文内的信息，整合为一个CSNP报文。（DIS向网络内通告整合后的LSP）
- 收到CSNP报文发现存在自身缺少的信息，则发送PSNP进行请求。
- 收到PSNP报文后，回复LSP报文（携带完整的LSP信息）。
广播网络加入一台设备：
- 新加入的设备会在网络中直接通告自身所有的LSP（完整的）。
- DIS设备收到新加入设备的LSP后，放入自身的LSDB中，并且会将其整合为摘要放入到CSNP报文中，非DIS设备也可以通过组播报文收到新加入设备的LSP，会放入自身的LSDB中，但是不会计算对应的路由信息。
- DIS整合完毕后会通告CSNP报文：
- 新加入设备收到CSNP报文后，根据摘要信息，使用PSNP报文请求自身不存在的摘要信息，DIS收到PSNP报文后，发送LSP报文给对方。
- 非DIS设备收到CSNP报文后，发现CSNP报文内携带的新加入设备LSP的摘要，会将LSDB内保存的LSP计算路由信息，不需要向DIS重新获取。
::: tip PSNP报文不存在确认机制：
- 如果DIS发送的LSP报文丢失：
- 广播网络中DIS会周期发送CSNP报文，其他设备根据CSNP报文，重新发送PSNP报文重新请求。*
- 如果是新加入设备发送的LSP丢失：
- 广播网络中DIS会周期发送CSNP报文，新加入设备根据收到的CSNP报文内信息判断，如果不存在自身的LSP摘要，则向DIS再通告一次自身的LSP。* :::
广播网络中，CSNP由DIS每10s一次定期发送。
P2P网络中，CSNP只在建立第一次邻接关系时发送（确认数据库是否同步）。
广播网络中，当LSDB不同步时，通过PSNP请求新的LSP。
P2P网络中，收到LSP后，通过PSNP确认收到。路由计算
拓扑信息计算
AR8访问AR10：
将AR8的串口开销改大：
[AR8-Serial1/0/0]isis cost 50ISIS缺省开销都是10，路由选择开销更小的链路：
查看AR8的数据库：
::: warning
上述AR5有5.01一个伪节点,AR8有8.01一个伪节点，AR9有9.01、9.02两个伪节点，原因是AR5、AR8各自连接一个广播域，AR9连接两个广播域（串口不算广播域），ISIS网络中每一个广播域内都有一个DIS。
（在OSPF和ISIS中，DR/DIS就是伪节点。）
:::
查看AR8 LSP的详细信息，AR8实节点对应拓扑信息（需要加上分片信息-00）：
AR8伪节点的拓扑信息（需要加上分片信息-00）：
路由不能再回到AR8，查看AR7的实节点详细信息（需要加上分片信息-00）：
上图中有去往AR8的伪节点查看过了，去往AR5的伪节点的开销是10。
AR8的实节点详细信息查看过了，再查看AR5的伪节点详细信息（需要加上分片信息-00）：
上图中去往AR5的伪节点查看过了，去往AR5的伪节点的开销是10。
AR5的伪节点详细信息查看过了，就不需要查看AR5的实节点信息。 再查看AR6和AR7的实节点详细信息（需要加上分片信息-00）：
AR6的实节点详细信息：
上图中AR5伪节点查看过，查看AR9伪节点的详细信息：
上图中AR6实节点查看过，查看AR9实节点的详细信息：
上图中AR8节点发出，AR9的一个伪节点查看过，查看AR9另一个伪节点的详细信息：
上述信息查看后综合得出以下拓扑：
以上路径经过AR8-AR7-AR6-AR9-AR10，总开销为40，小于AR8实节点详细信息中查询到的AR8-AR9的就开销50，是最优路径。
::: warning
伪节点是虚拟的，没有开销的说法。
:::
路由信息计算
::: tip
ISIS的路由信息都是当作叶子挂在拓扑节点上的。
即拓扑图中每一个实节点都会挂着路由信息。
:::
上述内容解释：
AR9和AR10的广播型网段是10.9.10.0/24，AR9、AR10中都会有该网段的信息（叶子节点），AR8访问该网段时，根据拓扑图，只需要找到AR9即可，不需要查看AR10的实节点。
如上，描述10.9.10.0/24的网段，开销是10，再叠加去往该实节点的开销10，加上前面的路由开销，AR8到达该网段的开销值为40，查看路由表：
路由信息的开销也需要标明在拓扑上（挂在实节点上）：
::: warning
ISIS路由和拓扑是分开的，增加或者减少路由网段不会影响拓扑。
OSPF伪节点的路由不能没有，否则伪节点也不会存在。
理论上ISIS的路由信息可以不存在，但是ISIS是基于IP网络的，需要有互联的网段。 :::
