Chapter 4.1 Overview IS-IS protocol - Part 1

IS-IS là 1 giao thức thường được dùng trong các ISP vì nó có nhiều tính năng nổi trội. Có thể nói IS-IS là 1 giao thức khá phức tạp nên khi các bạn đọc IS-IS hãy bình tĩnh .
Sau đây sẽ là loạt bài về IS-IS

I. Overview IS – IS
1. Lịch sử IS IS
- Được phát triển vào thập niên 80 bởi công ty DEC và được công nhận bởi tổ chức ISO
- IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) là một giao thức định tuyến IGP.
- IS-IS được xem là giao thức định tuyến cho mô hình OSI
- Việc tạo ra IS-IS là một phần trong sự nỗ lực tạo ra một giao thức chuẩn quốc tế có thể cạnh tranh với TCP/IP. IS-IS được phát triển để đáp ứng:

• Một giao thức không mang tính độc quyền.
• Hỗ trợ dải địa chỉ rộng và phân cấp
• Một giao thức hiệu quả, cho phép hội tụ nhanh, chuẩn xác và ít gây quá tải mạng.

- Tuy nhiên, sau này internet được xây dựng trên nền TCP/IP đã chiếm ưu thế nên IS-IS đã thay đổi để hỗ trợ IP với tên gọi Integrated IS-IS (IS-IS tích hợp)
- Những năm gần đây, IS-IS vươn lên như một giao thức định tuyến cho IPv6 hay sử dụng với MPLS. Thêm vào đó là các ưu điểm của IS-IS cũng được nhắc tới như: IS-IS là một giao thức độc lập, mở rộng tốt, và có khả năng xác lập định tuyến theo ToS (Type of Service - Kiểu dịch vụ)

2. Tính năng
- Là giao thức Link state
- Hỗ trợ VLSM
- Sử dụng thuật toán Dijkstra’s SPF
- Hội tụ nhanh
- Sử dụng gói tin Hello để thiết lập Adjacencies và LSP để trao đổi thông tin bảng định tuyến (link-state information)
- Hiệu quả trong việc sử dụng Bandwidth, RAM, CPU
- Hỗ trợ 2 mức định tuyến

• Level 1: Xây dựng topology chung của các system ID trong cùng 1 area với đường đi tốt nhất
• Level 2: Trao đổi thông tin giữa các Area. Xác định traffic đến 1 area với đường đi tốt nhất

3. Intergrated IS-IS
- Trong mô hình OSI

• Router được coi như một IS (Intermediate System - Hệ thống trung gian)
• PC đuợc coi như một ES (End System - Hệ thống đầu cuối).

=>IS-IS là giao thức định tuyến Router tới Router.

- CLNP (Connectionless Network Protocol): Lớp Network trong mô hình OSI được gọi là CLNP và được sử dụng cho CLNS
- CLNS (Connectionless Network Service): IS-IS là 1 giao thức hoạt động trên OSI, nó sử dụng CLNS như 1 Router-ID để nhóm các Router vào các Area. Thực tế CLNS chỉ có ý nghĩa tượng trưng
3. Routing level:
- Hỗ trợ 4 mức level routing

• level 0: dùng giao tiếp End system tới Intermediate System (ES –IS: router với máy)
• Level 1: dùng để trao đổi thông tin trong một Area. Sử dụng LSP level 1 tương tự như LSA 1&2 trong OSPF (internal area)
• Level 2: dùng để trao đổi thông tin backbone giữa các Area. Sử dụng LSP level 2 tương tự như LSA 3,4,5 trong OSPF (other area)
• Level 3: được sử dụng giữa Autonomous System (AS) và khu vực Interdomain Routing Protocol (IDRP). => Giữa các IS-IS domain

- Nhưng cisco chỉ hỗ trợ 2 level routing: level 1 và level 2.

4. Router Level:
- Router có thể ở trong level 1, level 2 hoặc trong cả hai

• Router level 1: sử dụng LSP để xây dựng topology cho khu vực nó thuộc về, area local
• Router Level 2: sử dụng LSP để xây dựng topology giữa các area khác nhau (tương đương router backbone trong OSPF)
• Router level 1-2 làm chức năng của cả 2 con trên. (tương đương ABR trên OSPF)

5. Area
- Trong IS-IS mỗi Router chỉ thuộc 1 area (khác với OSPF)
- IS-IS thì flexible (linh hoạt) hơn khi mở rộng backbone- OSPF thì mỗi link thuộc 1 area nhưng Router thì có thể thuộc nhiều area

- Đường màu hồng là backbone, tất cả router nằm trên đường màu hồng sẽ có thể thấy nhau.

6. DIS
- Giống như một DR trong OSPF, ở IS-IS một DIS được dùng để mô phỏng các kết nối point to point đi qua môi trường multi-point. Do vậy một DIS đôi khi còn được gọi là một pseudonode (nút ảo).- Mặc dù có nhiều điểm giống nhau, nhưng DIS vẫn có nhiều điểm hơi khác so với OSPF:

• DIS nằm cả ở level 1 và level 2, và không có một DIS dự phòng.
• Trong IS-IS cho phép một Router mới khi có priority cao hơn DIS sẽ được phép cướp quyền và trở thành DIS mới.
• Trong OSPF, số lượng adjacency ít vì mỗi Router chỉ thiết lập mối quan hệ Adjacency với DR và BDR, còn trong IS-IS, mỗi Router đều thiết lập Adjacency với mọi Router khác trên đường dây.
• Các gói tin LSP chỉ được gửi bởi DIS với vai trò của một psenudonode.

- Bầu chọn DIS dựa trên các tiêu chí

• Priority của interface nào cao nhất
• SNPA (MAC) lớn nhất

7. intergrated (or dual) IS-IS
- Ban đầu IS-IS thì chỉ dành cho có CLNS protocol (chỉ dành cho chuẩn OSI).
- Nhưng vì sau này IP phổ biến hơn nên IS-IS hỗ trợ luôn ip nên nó được gọi chính xác là intergrated IS-IS.
=> IS-IS tạo ra 2 bảng: 1 cho IP và một cho CLNS.

• Khi đẩy gói đi nó sẽ tra vào bảng routing IP tương ứng với con router nào.
• Sau đó nó sẽ tra bảng CLNS address để tìm ra chính xác vị trí con router định tuyến IS-IS.

- Tất cả thông tin IP thực chất sẽ được bọc trong PDU (CLNS protocol) để chuyển gói đi chứ không send trong ip packet.
- Mỗi router chạy IS-IS chỉ có duy nhất một address CLNP (CLNP address đại diên cho một router, chứ không đại diện cho từng interface).
Kết luận: Từ bài viết trên chúng ta có thể rút ra 1 vài điểm tương đồng và khác nhau giữa OSPF và IS-IS
- Giống nhau giữa IS-IS và OSPF

• Link-state representation, aging timers, and LSDB synchronization
• SPF algorithms
• Update, decision, and flooding processes
• VLSM support

- Chỉ khác là aging timers của OSPF thì đếm lên từng giây tại thời điểm nó vừa nhận LSA. Còn IS-IS thì đếm ngược từ khi nó nhận LSP.