一、IS-IS的概念
IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）是一种链路状态路由协议，最初设计用于OSI（Open Systems Interconnection）参考模型的网络层（CLNP，Connectionless Network Protocol），后来被扩展支持IP路由。它是自治系统（AS）内部网关协议（IGP）的一种，广泛应用于大型运营商网络和数据中心。
IS-IS的核心概念
1、链路状态协议：
每个路由器（称为中间系统，Intermediate System）维护全网的拓扑数据库，通过交换链路状态信息（LSP，Link-State Packet）构建网络视图。
使用SPF算法（Shortest Path First，即Dijkstra算法）计算最短路径，生成路由表。
2、分级路由（Hierarchical Routing）：
IS-IS通过分层设计（Level-1和Level-2）支持大规模网络：
Level-1（L1）：负责区域（Area）内部路由，类似OSPF的区域内路由。
Level-2（L2）：负责区域间路由，连接不同Level-1区域，形成骨干网。
Level-1-2：同时参与L1和L2的路由器，类似OSPF的ABR（Area Border Router）。
3、NSAP地址：
IS-IS使用NSAP（Network Service Access Point）地址唯一标识节点和区域。
NSAP格式示例：49.0001.1921.6800.1001.00，包含区域ID、系统ID和NSEL（服务选择符）。
4、协议数据单元（PDU）：
Hello报文：建立和维护邻居关系。
LSP（Link-State Packet）：描述链路状态信息。
SNP（Sequence Number Packet）：用于同步链路状态数据库。
二、单区域的概念
IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）在单区域部署中，所有路由器属于同一区域（Area），无需分层设计，适用于中小规模网络。以下是其关键特性与应用场景：
单区域IS-IS的核心机制
扁平化架构：
所有路由器均为Level-1类型，维护同一区域的链路状态数据库（LSDB），通过SPF算法计算区域内最短路径。
无Level-2骨干区域，简化网络拓扑和配置复杂度。
链路状态同步：
通过洪泛（Flooding）机制快速传播LSP（Link-State Packet），实现全网拓扑一致性。
支持TLV（Type-Length-Value）结构，可扩展IPv6、SRv6等新特性。
三、综合实验
1、实验拓扑
2、实验配置命令
由于命令基本一致，现只显示R1 配置
<Huawei>u t m
<Huawei>sys
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]
[R1-GigabitEthernet0/0/0]
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 12.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R1]int loop
[R1]int LoopBack 0
[R1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32
[R1-LoopBack0]quit
[R1]isis
[R1-isis-1]network-entity 49.0123.0000.0001.00
[R1-isis-1]quit
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]isis enable
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R1]int loopBack 0
[R1-LoopBack0]isis enable
[R1-LoopBack0]quit
[R1]dis isis peerPeer information for ISIS(1)System Id Interface Circuit Id State HoldTime Type PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0123.0000.0002 GE0/0/0 0123.0000.0002.01 Up 8s L1(L1L2) 64
0123.0000.0002 GE0/0/0 0123.0000.0002.01 Up 8s L2(L1L2) 64 Total Peer(s): 2
[R1]Please check whether system data has been changed, and save data in timeConfiguration console time out, please press any key to log on<R1>dis isis lsdbDatabase information for ISIS(1)--------------------------------Level-1 Link State DatabaseLSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------------
0123.0000.0001.00-00* 0x00000005 0xd746 1134 84 0/0/0
0123.0000.0002.00-00 0x00000007 0xb5cd 495 111 0/0/0
0123.0000.0002.01-00 0x00000001 0x29f4 434 55 0/0/0
0123.0000.0002.02-00 0x00000001 0x5ac0 495 55 0/0/0
0123.0000.0003.00-00 0x00000005 0x737f 515 84 0/0/0 Total LSP(s): 5*(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended), ATT-Attached, P-Partition, OL-OverloadLevel-2 Link State DatabaseLSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------------
0123.0000.0001.00-00* 0x00000009 0x13fe 1133 120 0/0/0
0123.0000.0002.00-00 0x0000000a 0xa49c 518 135 0/0/0
0123.0000.0002.01-00 0x00000001 0x29f4 433 55 0/0/0
0123.0000.0002.02-00 0x00000001 0x5ac0 495 55 0/0/0
0123.0000.0003.00-00 0x00000007 0xa358 517 120 0/0/0 Total LSP(s): 5*(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended), ATT-Attached, P-Partition, OL-Overload
<R1>dis isis route Route information for ISIS(1)-----------------------------ISIS(1) Level-1 Forwarding Table--------------------------------IPV4 Destination IntCost ExtCost ExitInterface NextHop Flags
-------------------------------------------------------------------------------
3.3.3.3/32 20 NULL GE0/0/0 12.1.1.2 A/-/L/-
2.2.2.2/32 10 NULL GE0/0/0 12.1.1.2 A/-/L/-
1.1.1.1/32 0 NULL Loop0 Direct D/-/L/-
12.1.1.0/24 10 NULL GE0/0/0 Direct D/-/L/-
23.1.1.0/24 20 NULL GE0/0/0 12.1.1.2 A/-/L/-Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,U-Up/Down Bit SetISIS(1) Level-2 Forwarding Table--------------------------------IPV4 Destination IntCost ExtCost ExitInterface NextHop Flags
-------------------------------------------------------------------------------
3.3.3.3/32 20 NULL
2.2.2.2/32 10 NULL
1.1.1.1/32 0 NULL Loop0 Direct D/-/L/-
12.1.1.0/24 10 NULL GE0/0/0 Direct D/-/L/-
23.1.1.0/24 20 NULL Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,U-Up/Down Bit Set<R1>四、总结
单区域IS-IS通过扁平化架构和高效链路状态同步机制，为中小规模网络提供快速收敛和低配置复杂度的解决方案。其在5G承载网中结合SRv6等技术，可满足确定性时延需求，同时支持基于被动测量的动态负载均衡优化。对于无需跨区域互联的场景，单区域部署是高效且经济的选择。
