IS-IS网络设计解决方案 (2008 年度畅销榜NO.23563 )

本书是一本非常好的关于IS-IS协议的设计、部署和故障排除的书。全书共分为3个部分和2个附录。第一部分讲述了IP路由选择技术和IS-IS协议的理论基础知识，包括IS-IS协议的基本概念、特性、特殊实现、协议机理、计时器、度量值以及其他参数。第二部分基于第一部分的知识，阐述了在IP网络设计中使用IS-IS协议相关的高级知识，同时本部分还通过案例的形式来阐述IS-IS网络设计原理。第三部分教给您使用Cisco路由器配置和排查IS-IS网络故障的知识。附录中收集了IS-IS数据包格式和分析器俘获信息。\r\n\r\n 本书的读者对象是网络专业人员，特别是需要了解IS-IS协议的专业人员。\r\n
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第一部分 IS-IS协议：设计规范与特性 \r\n\r\n 第1章 IP路由选择概述　 5 \r\n\r\n 1.1 IP路由选择与转发　5 \r\n\r\n 1.2 IP寻址　8 \r\n\r\n 1.2.1 有类寻址和无类寻址　9 \r\n\r\n 1.2.2 私有地址空间　10 \r\n\r\n 1.2.3 子网划分与变长子网掩码　10 \r\n\r\n 1.2.4 无类域间路由　11 \r\n\r\n 1.3 IP路由选择协议的分类　12 \r\n\r\n 1.3.1 有类路由选择协议与无类路由选择协议　13 \r\n\r\n 1.3.2 域内路由选择协议与域间路由选择协议　13 \r\n\r\n 1.3.3 距离矢量路由选择协议与链路状态路 \r\n\r\n 由选择协议　14 \r\n\r\n 1.4 单播路由选择与组播路由选择　16 \r\n\r\n 1.4.1 单播路由选择　16 \r\n\r\n 1.4.2 IP单播转发示例　17 \r\n\r\n 1.4.3 最长匹配路由选择　18 \r\n\r\n 1.5 Cisco分组交换机制　19 \r\n\r\n 1.5.1 进程交换　19 \r\n\r\n 1.5.2 快速交换　19 \r\n\r\n 1.5.3 Cisco快速转发　20 \r\n\r\n 1.6 关于IPv6的讨论　21 \r\n\r\n 1.7 本章小结　22 \r\n\r\n 1.8 复习题　23 \r\n\r\n 1.9 参考资料　23 \r\n\r\n 第2章 IS-IS路由选择协议入门　27 \r\n\r\n 2.1 ISO无连接网络服务　27 \r\n\r\n 2.1.1 CLNP　29 \r\n\r\n 2.1.2 ES-IS　29 \r\n\r\n 2.1.3 IS-IS路由选择协议　30 \r\n\r\n 2.1.4 集成IS-IS　30 \r\n\r\n 2.2 本章小结　30 \r\n\r\n 2.3 复习题　31 \r\n\r\n 2.4 参考资料　31 \r\n\r\n 第3章 集成IS-IS路由选择协议概念　33 \r\n\r\n 3.1 IS-IS路由选择域　34 \r\n\r\n 3.2 IS-IS区域和路由选择层次　34 \r\n\r\n 3.3 IS-IS数据包　36 \r\n\r\n 3.4 IS-IS协议功能　39 \r\n\r\n 3.4.1 子网依赖功能　39 \r\n\r\n 3.4.2 ES-IS邻接　40 \r\n\r\n 3.4.3 IS-IS邻接　41 \r\n\r\n 3.4.4 形成LAN邻接　46 \r\n\r\n 3.4.5 伪节点　46 \r\n\r\n 3.4.6 IS-IS路由选择引擎　48 \r\n\r\n 3.4.7 路由选择信息库　48 \r\n\r\n 3.5 集成IS-IS协议寻址概念　49 \r\n\r\n 3.6 安全　50 \r\n\r\n 3.7 本章小结　50 \r\n\r\n 3.8 复习题　51 \r\n\r\n 3.9 参考资料　51 \r\n\r\n \r\n\r\n 第4章 集成IS-IS寻址　53 \r\n\r\n 4.1 OSI网络地址　54 \r\n\r\n 4.2 NSAP格式　55 \r\n\r\n 4.3 获取全局惟一的NSAP地址　58 \r\n\r\n 4.4 定义SysID　60 \r\n\r\n 4.5 为单个IS-IS进程配置多个NET　62 \r\n\r\n 4.5.1 区域合并　63 \r\n\r\n 4.5.2 区域分离　64 \r\n\r\n 4.5.3 NSAP地址重编址　64 \r\n\r\n 4.6 NSAP选择符值　65 \r\n\r\n 4.7 NSAP地址到主机名的映射　66 \r\n\r\n 4.7.1 静态主机名映射　67 \r\n\r\n 4.7.2 动态主机名映射　67 \r\n\r\n 4.8 本章小结　68 \r\n\r\n 4.9 复习题　68 \r\n\r\n 4.10 参考资料　69 \r\n\r\n 第5章 IS-IS链路状态数据库　71 \r\n\r\n 5.1 IS-IS链路状态数据包　74 \r\n\r\n 5.2 LSP的各类TLV字段　82 \r\n\r\n 5.2.1 层1路由LSP的TLV字段　82 \r\n\r\n 5.2.2 层2路由LSP的TLV字段　85 \r\n\r\n 5.2.3 IS-IS度量信息　87 \r\n\r\n 5.3 IS-IS度量扩展　89 \r\n\r\n 5.3.1 扩展的中间系统可达性TLV（类型22）　89 \r\n\r\n 5.3.2 扩展的IP可达性TLV（类型135）　90 \r\n\r\n 5.4 序列号数据包　91 \r\n\r\n 5.4.1 完全序列号数据包　92 \r\n\r\n 5.4.2 部分序列号数据包　93 \r\n\r\n 5.5 路由选择信息扩散与链路状态数据库同步　94 \r\n\r\n 5.5.1 SRM标志与SSN标志　95 \r\n\r\n 5.5.2 路由选择信息扩散　96 \r\n\r\n 5.5.3 NBMA网络中的路由选择信息扩散　99 \r\n\r\n 5.6 协议定时器以及其他IS-IS数据库参数　102 \r\n\r\n 5.6.1 最大生存时间　102 \r\n\r\n 5.6.2 LSP代间间隔　102 \r\n\r\n 5.7 IS-IS链路状态数据库的其他方面　103 \r\n\r\n 5.7.1 IS-IS链路状态数据库与网络稳定性　103 \r\n\r\n 5.7.2 LSP序列号　105 \r\n\r\n 5.7.3 System ID的复制　105 \r\n\r\n 5.8 本章小结　106 \r\n\r\n 5.9 复习题　106 \r\n\r\n 5.10 参考资料　107 \r\n\r\n 第6章 最短路径优先算法　109 \r\n\r\n 6.1 SPF算法概述　110 \r\n\r\n 6.1.1 图论基础　110 \r\n\r\n 6.1.2 SPF算法运算　111 \r\n\r\n 6.1.3 运行SPF算法的开销　112 \r\n\r\n 6.1.4 内存需求　112 \r\n\r\n 6.1.5 SPF计算示例　113 \r\n\r\n 6.2 用SPF算法计算IS-IS路由　114 \r\n\r\n 6.3 在Cisco路由器上实现IS-IS SPF　115 \r\n\r\n 6.4 本章小结　117 \r\n\r\n 6.5 复习题　118 \r\n\r\n 6.6 参考资料　118 \r\n\r\n 第二部分 基于IP网际协议的集成IS-IS网络设计 \r\n\r\n 第7章 一般网络设计问题　123 \r\n\r\n 7.1 IP网络设计原则　124 \r\n\r\n 7.1.1 核心层　124 \r\n\r\n 7.1.2 汇聚层　124 \r\n\r\n 7.1.3 访问层　124 \r\n\r\n 7.2 使用IS-IS作为内部网关协议　132 \r\n\r\n 7.2.1 需要考虑的协议限制　132 \r\n\r\n 7.2.2 IS-IS与BGP的交互　138 \r\n\r\n 7.2.3 使用超载位与BGP交互　139 \r\n\r\n 7.3 IS-IS扩展问题——网络稳定性与收敛性　141 \r\n\r\n 7.3.1 可扩展性　141 \r\n\r\n 7.3.2 稳定性　142 \r\n\r\n 7.4 系统资源　142 \r\n\r\n 7.4.1 不断改进的收敛性能　143 \r\n\r\n 7.4.2 指数退避　146 \r\n\r\n 7.4.3 指数退避参数　147 \r\n\r\n 7.4.4 指数退避实例　148 \r\n\r\n 7.4.5 邻接关系建立的快速收敛　149 \r\n\r\n 7.5 集成IS-IS与OSPF的比较　150 \r\n\r\n 7.6 简单历史回顾　150 \r\n\r\n 7.7 术语　152 \r\n\r\n 7.7.1 共同之处　153 \r\n\r\n 7.7.2 重要区别　153 \r\n\r\n 7.8 IS-IS与OSPF——深入探讨　154 \r\n\r\n 7.8.1 封装　155 \r\n\r\n 7.8.2 报文类型与编码问题　156 \r\n\r\n 7.8.3 邻接路由器的发现与邻接关系的维持　158 \r\n\r\n 7.8.4 路由选择信息分发　160 \r\n\r\n 7.8.5 路由特征与度量信息　161 \r\n\r\n 7.8.6 健壮性与可靠性　162 \r\n\r\n 7.8.7 网络体系结构　163 \r\n\r\n 7.8.8 稳定性. 收敛性与可扩展性　165 \r\n\r\n 7.8.9 IS-IS区域与OSPF区域能为多大　167 \r\n\r\n 7.8.10 安全性　167 \r\n\r\n 7.8.11 操作：配置. 维护与故障排除　168 \r\n\r\n 7.8.12 结论：哪个协议更好　168 \r\n\r\n 7.9 本章小结　169 \r\n\r\n 第8章 网络设计方案　171 \r\n\r\n 8.1 案例研究：区域移植　171 \r\n\r\n 8.2 案例研究：从窄度量移植到宽度量　172 \r\n\r\n 8.2.1 方法1　173 \r\n\r\n 8.2.2 方法2　173 \r\n\r\n 8.3 在ISP网络中运行IS-IS　174 \r\n\r\n 8.3.1 点对点连接：PoS　174 \r\n\r\n 8.3.2 多点连接：帧中继. ATM与IS-IS全通网络解决方案　175 \r\n\r\n 8.3.3 从其他内部网关协议移植到集成IS-IS　180 \r\n\r\n 8.3.4 从一个无类别IGP移植到集成IS-IS　180 \r\n\r\n 8.3.5 集成IS-IS协议与其他内部网关协议的共存　193 \r\n\r\n 8.4 在双重环境中运行IS-IS　194 \r\n\r\n 8.4.1 案例研究1：混合ISO与IP　195 \r\n\r\n 8.4.2 案例研究2：混合ISO与IP　196 \r\n\r\n 8.5 本章小结　196 \r\n\r\n 8.6 复习题　197 \r\n\r\n 第三部分 集成IS-IS的配置与故障排除 \r\n\r\n 第9章 在Cisco路由器上配置IS-IS IP 路由选择　201 \r\n\r\n 9.1 点对点串行链路配置　203 \r\n\r\n 9.2 在广播多点广播链路上配置IS-IS　207 \r\n\r\n 9.3 在NBMA网络中配置IS-IS　208 \r\n\r\n 9.3.1 ATM配置　209 \r\n\r\n 9.3.2 帧中继配置　210 \r\n\r\n 9.3.3 ISDN配置　211 \r\n\r\n 9.4 配置IS-IS操作　211 \r\n\r\n 9.4.1 在IS-IS中通告IP默认路由　211 \r\n\r\n 9.4.2 路由引入　213 \r\n\r\n 9.4.3 IP路由汇总　217 \r\n\r\n 9.4.4 辅助地址. 无编号接口以及隧道配置　219 \r\n\r\n 9.4.5 验证　222 \r\n\r\n 9.4.6 域范围前缀分发（层2到层1路由泄漏）　224 \r\n\r\n 9.4.7 多区域配置　226 \r\n\r\n 9.5 IS-IS优化配置　227 \r\n\r\n 9.6 本章小结　231 \r\n\r\n 9.7 参考资料　232 \r\n\r\n 第10章 IS-IS路由选择协议故障排除　235 \r\n\r\n 10.1 重要show命令的输出信息说明　236 \r\n\r\n 10.1.1 show clns 命令　238 \r\n\r\n 10.1.2 show clns protocol命令　239 \r\n\r\n 10.1.3 show clns neighbors命令　240 \r\n\r\n 10.1.4 show clns interface命令　241 \r\n\r\n 10.1.5 show isis database命令　243 \r\n\r\n 10.1.6 show isis topology命令　245 \r\n\r\n 10.1.7 show isis spf-log命令　246 \r\n\r\n 10.2 其他IS-IS故障排除命令　247 \r\n\r\n 10.3 IS-IS路由选择故障排除　254 \r\n\r\n 10.3.1 IS-IS邻接关系问题　255 \r\n\r\n 10.3.2 IS-IS路由维护问题　263 \r\n\r\n 10.3.3 认证问题　269 \r\n\r\n 10.4 IS-IS错误日志　269 \r\n\r\n 10.5 本章小结　270 \r\n\r\n 10.6 复习题　270 \r\n\r\n 10.7 参考资料　271 \r\n\r\n 第四部分 附录 \r\n\r\n 附录A IS-IS报文格式　275 \r\n\r\n A.1 IS-IS报文字段　275 \r\n\r\n A.2 Hello报文　276 \r\n\r\n A.3 链路状态报文　280 \r\n\r\n A.4 序列号报文　285 \r\n\r\n 附录B 复习题答案　291 \r\n\r\n 第1章　291 \r\n\r\n 第2章　292 \r\n\r\n 第3章　292 \r\n\r\n 第4章　293 \r\n\r\n 第5章　295 \r\n\r\n 第6章　297 \r\n\r\n 第8章　298 \r\n\r\n 第10章　298 \r\n
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随着Internet的持续发展, 我们越来越意识到需要用坚固而灵活的IP路由选择协议来支撑不断扩张的网络. 在随着Internet的演化而出现的所有IP路由选择协议中, 只有3种路由选择协议经受住了时间的考验并且被广泛部署. 这就是用于自治系统问路由的BGP协议和用于自治系统内路由的OSPF和IS—IS协议.

除OSPF协议以外, IS—IS路由选择协议是另一个被广泛接受和部署的内部网关协议(Interior Gateway Protocol, IGP). BGP路由协议仍然是事实上的用于自治系统问路由寻址的外部网关协议(Exterior Gateway Protocol, EGP).

由于现实的和历史的原因, IS-IS路由选择协议成为大多数层1和层2 ISP使用的IGP协议. 协议初始制定者的智慧和洞察力以及随后IETF务实的工作证明, IS—IS路由选择协议易于适应众多当今涌现的应用程序, 例如MPLS流量工程和IPv6等. 正是由于IS—IS路由选择协议的可扩展性, 我几年前指导设计和部署一个IP骨干网时, IS—IS路由选择协议显而易见地成为IGP的选择. 我们高度的自信心和缓解压力的能力使得我们能够在单一的IS—IS网络中同时实现IP和ISO 路由.

长期以来, 许多网络专家一直希望得到关于IS—IS协议的易于理解的教程和设计指南. 然而, 对希望掌握IS—IS协议基本原理的读者来说, IS-IS协议的原始文献ISO10589是一本糟糕的教程. 另外, 一些对ISO10859的改进文献, 包括RFC1195, 许多最新的相关RFC和IETF草案等, 感兴趣的读者很难从一个地方全部找到.

本书由在设计. 部署IS—IS网络和故障排除方面具有多年丰富实践经验的并仍然工作在高级路由系统的网络领域的专家写作和修订. 本书提供了关于IS—IS路由选择协议覆盖面十分广泛的第一手资料, 拥有第一线的部署和使用IS—IS路由选择协议的经验. 带着充分利用IS—IS协议特性的挑战和兴趣的我只希望本书能够带给您及时的帮助.

Abe Martey编写的《IS—IS网络设计解决方案》一书毫无疑问将成为网络互联技术方面的优秀参考书之一. 这些由Cisco出版社出版的, 面向全球各地众多网络专家的书籍实现了一个主要目标——分享Cisco的网络技术!对于对IGP部署和扩展感兴趣的任何读者来说, 本书是一本非常重要的参考书.

思科系统公司

Internet PoP系统商务部

Tony Bates, 副总裁／总经理

中间系统—中间系统(Intermediate Svetem—to—Intermediate System, IS—IS)协议是——种得到广泛应用的. 功能强大的路由选择协议. 它既适合于IP网络, 又适合于CLNP(ConnectionLess Network Protocol, 无连接网络协议)网络. 实践证明, 在IP世界里, IS—IS路由选择协议是应用于ISP网络中的IGP协议OSPF惟一的可替代协议. IS—IS路由选择协议是当今许多层1ISP网络的IGP的选择, 并且它的重要意义在一定程度上揭示了为什么它在CCIE路由与交换考试和CCIE IP再认证考试中占据主要位置. 尽管在IP网络中IS—IS协议占据重要地位, 然而很少有关于IS—IS协议的技术文章和资料. 大多数用户和网络专家依赖从Cisco出版社和其他主要的路由器供应商得到的配置手册和少量的文献来学习IS—IS协议. Cisco出版社以前出版的许多路由协议书籍往往只是粗略地介绍了IS—IS协议, 而对OSPF协议做了大量篇幅的介绍. 本书打破了以往粗略介绍IS—IS的传统, 而着重介绍IS—IS路由协议的相关问题. 《IS—IS网络设计解决方案》一书采用广受读者喜爱的Cisco出版社模式, 把实现Cisco路由环境所需要的理论和实践知识合二为一介绍给读者. 本书还包含了与它的对手OSPF协议的详尽的对比.

本书目标

本书的主要目标是希望能够给广大不同水平的IP网络专业人士带来关于IS—IS路由选择协议的综合知识. 本书包含关于IS—IS协议的基本概念和复杂的高级知识. 和大多数IP路由选择协议一样, 人们正在研究IS—IS路由协议的增强特性, 并且IETF正在形成新的RFC文件. 本书综合了这些关于IS—IS协议的RFC, 包括最初用于ISO CLNP网络的IS-IS协议(RFC10589, 译者注), 以及最新的所有IP相关的特性. Cisco开发设计的功能强大的IOS操作系统给您提供了使用和配置IS—IS路由选择协议的工具. 根据计划, 本书将提供给您在IP网络中理解. 设计和使用IS—IS作为IGP协议所必需的高级技能. 为数众多的表格. 注释和故障排查信息使本书成为一本优秀的参考书.

读者对象

本书的读者对象是具有不同水平的网络专业人士. 本书是为对IS—IS协议一无所知或者一定程度上熟悉和有经验的路由选择协议专业人士而作. 我们希望读者具有TCP/IP协议栈和IP路由的基本概念. 本书第1章简要介绍了IP路由, 并阐述了IP路由器如何工作, 这部分知识是任何一个网络专家都感兴趣的. 虽然本书用了相当的篇幅介绍IS—IS协议的基础知识, 但本书绝大部分章节聚焦于故障排查. 设计. 部署和维护IS-IS网络相关的高级知识. 高级知识部分对网络专家备考CCIE路由和交换实验室考试, CCIE IP再认证考试和类似的专项认证考试是十分有用的.

章节结构

本书分为3个部分和2个附录. 第一部分讲述了IP路由技术和IS-IS协议的理论基础知识, 包括IS—IS协议基本概念. 特性. 特殊实现. 协议机理. 计时器. 度量值. 以及其他参数.

第二部分基于第一部分的知识, 阐述了在IP网络设计策略中使用的IS—IS协议相关的高级知识. 同时本部分还通过案例的形式来阐述IS—IS网络设计原理.

第三部分教给您使用Cisco路由器配置和故障排查的IS—IS网络的知识.

附录A收集了IS—IS数据包格式和分析器俘获信息, 这一部分资料作为帮助理解第一部分知识的辅助材料和参考知识. 本部分知识对研究和深入理解错综复杂的IS—IS问题(例如实现和互操作问题)也是有用的.

下面是各个主要部分的章节列表：

第一部分：IS-IS协议：设计规范和特性

第1章：IP路由选择概述.

第2章：IS—IS路由选择协议入门.

第3章：集成IS—IS路由选择协议概念.

第4章：集成IS-IS寻址.

第5章：IS-IS链路状态数据库.

第6章：最短路径优先算法.

第二部分：基于IF网际协议的集成IS-IS网络设计

第7章：一般网络设计问题.

第8章：网络设计方案.

第三部分：集成IS-IS的配置和故障排除

第9章：在Cisco路由器上配置IS—IS IP路由选择.

第10章：IS—IS路由选择协议故障排除.

第四部分：附录

附录A：IS-IS报文格式.

附录B：复习题答案.

如何使用本书

本书按照从基础到高级的逻辑顺序编写, 同时本书也是十分灵活的. 读者可以根据自己IS—IS协议的知识水平或者协议的关联性阅读感兴趣的部分或者章节. 高级用户可能会快速浏览第1章来回亿IP路由的基础知识, 而花费大量时间在第一部分其余章节上来学习IS—IS协议的高级知识. 一些读者可能会把第一部分讲述的理论知识和第二部分讲述的设计和方案实施知识综合起来学习. 感兴趣于故障排查的读者会关注于第三部分知识, 同时也复习第一部分知识来了解IS—IS协议是如何工作的. 对于后一种类型的读者, 在定期的故障排查和承担

相关维护责任时, 第一部分的参数表和附录A的数据包格式和分析仪俘获信息是很好的参考资料.

本书同时给出了大量的参考资料和相关资料的Web链接, 由于篇幅或者本书讲述范围的限制, 这些知识没有详解. 我们鼓励读者去参阅这些参考资料, 以获得更多的本书的补充信息.

本书中的命令格式

本书使用的命令语法遵从如下惯例：

命令. 关键字和参数实际数值用粗体字表示.

需要用实际数值替换的参数用斜体字表示.

可选的关键字和参数(或者可选关键字, 可选参数)放置在中括号[]中.

必选的关键字或参数放置在大括号{}中.

这些惯例仅对命令语法有效, 实际配置和案例并不遵循这些惯例.