Chapter 4.3 Môi trường và quá trình hoạt động IS IS - part 3

1. Môi trường hoạt động
- IS-IS chỉ có 2 môi trường hoạt động

• Broadcast: dùng multicast flood LSP…Gói tin hello giống của mạng LAN và chia làm 2 loại level 1 và level 2
• Point-to-Point (HDLC, framerelay có chia subinterface ,…): dùng unicast và chỉ xài 1 loại hello point-to-point

2. Thiết lập các quan hệ liền kề (adjaency) trên các kết nối Point-to-Point:
- Khi thiết lập các quan hệ, các router sẽ gửi các CSNP (Các CSNP là một danh sách các kết nối được lưu trong cơ sở dữ liệu).
- CSNP cũng sẽ kích hoạt quá trình đồng bộ hóa (synchronization) trong từng router.
- Các hello định kỳ sẽ duy trì các quan hệ liền kề này.
- Nếu một router không nghe một hello-packet trong một khoảng thời gian “hold-time”, router kia sẽ được xem như là đã không hoạt động. Khoảng thời gian hold-time = ba lần thời gian hello.

3. Thiết lập các quan hệ liền kề (adjaency) trên các kết nối broadcast:
- Trên các kết nối broadcast, tất cả các router chạy ISIS sẽ nhận packets được gửi bởi một router duy nhất – DIS.
- DIS có trách nhiệm phát tán (flooding) các LSP cho pseudonode. Một paseudenode sẽ tượng trưng cho một mạng LAN, trong đó mỗi router của LAN là một cổng giao tiếp ảo của router ảo kia. Router ảo này gọi là pseudonode.
- Cũng giống như router thật, router ảo sẽ phát tán các LSP khi có một thay đổi trong kết nối của LSP (ví dụ như khi có một router lân cận online).- Các quan hệ liền kề với các routers khác sẽ được duy trì bởi DIS. DIS sẽ gửi các Hello mỗi 3.3 giây. Cơ chế này nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của các kết nối.
- Nếu có một vấn đề với DIS hiện tại hoặc có một router khác có độ ưu tiên cao hơn, router DIS hiện hành sẽ bị cho về hưu. Quá trình bầu chọn dựa trên độ ưu tiên .
- Nếu tất cả các router có giá trị độ ưu tiên mặc định là 64 thì router nào có giá trị SNPA cao nhất sẽ là DIS.

4. Thiết lập các quan hệ liền kề (adjaency) trên các kết nối NBMA:
- Các công nghệ Frame Relay, ATM và X25 là các ví dụ của môi trường NBMA.
- Bằng cách dùng các PVCs, môi trường NBMA tạo ra nhiều kết nối truy cập đồng thời tương tự như một mạng cục bộ LAN.
- ISIS sẽ xem môi trường NBMA này như là một dạng của mạng cục bộ LAN và cho rằng môi trường này có hỗ trợ ISIS.
- Để tránh sự phức tạp và các lỗi có thể, Cisco khuyến cáo các kết nối nên được cấu hình như một loạt các kết nối point-to-point.

1. Hoạt động của Integrated ISIS
- B1: Router gửi Hello ra tất cả các cổng giao tiếp để tìm các router láng giềng và hình thành nên các quan hệ liền kề (adjacency)
- B2: Các router có cùng kết nối datalink sẽ trở thành quan hệ láng giềng (neighbor)
- B3: Các router xây dựng các LSPs dựa trên các IS-IS interfaces và các prefix được học từ các quan hệ láng giềng
- B4: Routers sẽ phát tán (flood) các LSP đến tất cả các router lân cận ngoài trừ router đã gửi LSPs.
- B5: Khi một LSPs mới được nhận, router sẽ xây dựng lại databse kết hợp các LSP này.
- B6: Router sẽ thực hiện giải thuật SPF cho từng network, xây dựng bảng định tuyến.

Hoạt động của ISIS được chia thành 4 quá trình:
1.1 Quá trình cập nhật (update process)
- LSP được tạo ra khi có một thay đổi trong mạng, thông thường do cấu hình một router nào đó thay đổi.
- Bất cứ một sự kiện nào dưới đây cũng kích hoạt tạo ra LSP:

• Một router láng giềng up hoặc down
• Một cổng giao tiếp trên router thay đổi trạng thái hoặc metric.
• Một đường đi thay đổi.
• Trong quá trình phát tán, một router sẽ truyền và nhận các LSPs.

1.2 Gửi và nhận LSP
- Khi nhận được một LSP, router sẽ lưu trong database và đánh dấu sẽ flood LSP này.

• Nếu LSP đã có trong database, router chỉ cần gửi ack và sau đó bỏ qua LSP này.
• Nếu đây là LSP mới, router sẽ tại ra một LSP mô tả kết nối của nó với router láng giềng.

- Sau đó, router sẽ gửi LSP mới và LSP do chính nó tạo ra đến các quan hệ láng giềng.
- Các router láng giềng kia, đến lượt nó sẽ phát tán đến các router láng giềng kế tiếp.
- Các LSP level-1 được gửi ra toàn bộ area
- Trong khi các level-2 LSP được gửi ra tất cả các Level 2 routers.

Quá trình truyền các LSP trên các kết nối vật lý khác nhau sẽ khác nhau.

1.3 Truyền các LSP trên các cổng point-to-point
- Khi một quan hệ adjacency được thiết lập, cả hai đầu đều gửi các CSNP packet trong đó có một phiên bản thu nhỏ của database
- Nếu có bất kỳ một LSP nào không có trong CSNP, router sẽ gửi một bản LSP đó cho router kia
- Tương tự, nếu trong cơ sở dữ liệu bị mất một LSP nào đó, router nhận sẽ yêu cầu gửi lại chính xác LSP đó.
- Các LSP được yêu cầu gửi, nhận và công nhận (ack) nhờ vào các PSNP.
- Khi một LSP được gửi, router sẽ thiết lập một đồng hồ. Nếu sau một khoảng thời gian đã expire, LSP sẽ được gửi lại. Khoảng thời gian này gọi là minimumLSPTransmission-interval.
- Mặc định trong Cisco routers, khoảng thời gian này là 10 giây.
1.4 Truyền các LSP trên các kết nối broadcast
- Các thông tin cập nhật mức level 1 và level 2 dùng các địa chỉ multicast. DIS có ba công việc sau

• Tạo và duy trì các quan hệ
• Tạo và cập nhật các LSP
• Phát tán các LSP trên mạng LAN

- Các bước chính trong quá trình phát tán:

• Khi nhận được CSNP, router sẽ so sánh LSP với database
• Nếu database có một bản LSP mới hơn hoặc nếu không có phiên bản nào của LSP trong CSNP, router sẽ phát tán các LSP vào mạng LAN dùng multicast
• Nếu database không có LSP được gửi trong CSNP, nó sẽ gửi PSNP yêu cầu một LSP đầy đủ.

1.5 Xác định LSP trong database là có hợp lệ hay không?
- LSP có chứa 3 field giúp xác định LSP đang được 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 một LSP đã tồn tại trong database khoảng 20 phút, nó giả sử rằng router ban đầu đã ngừng hoạt động. Thời gian làm mới (refresh time) có giá trị là 15 phút. Nếu khoảng thời gian bị hết hạn (expire), LSP sẽ loại bỏ nội dung chứa bên trong, chỉ để lại header.
• Sequence Number: Đây là một giá trị tuyến tính 32 bit. LSP đầu tiên được cấp chỉ số là 1. Các LSP kế tiếp được tăng lên 1.
• Checksum: Nếu một router nhận một LSP và checksum không tính toán chính xác, LSP sẽ flush và lifetime của LSP được gán về 0. Tất cả các router còn lại sẽ bỏ LSP. Router ban đầu sẽ truyền lại LSP mới.

1.6 Quá trình quyết định:
- Sau khi database đã được đồng bộ, router cần phải quyết định đường đi nào sẽ dùng để đến một đích nào đó.
- Dĩ nhiên là có thể sẽ có nhiều đường đi để chọn lựa. Mục tiêu của quá trình quyết đinh là tạo ra một cây phản ánh đường đi ngắn nhất đến tất cả các đích.
- Mỗi router sẽ xây dựng một cây trong đó bản thân nó là root. Sẽ có vài bảng được tạo ra trong quá trình này.
- Bảng PATH là bảng chứa đường đi ngắn nhất trong quá trình xây dựng.
- Bảng TENT là bảng tạm được dùng trong quá trình tính toán. Nếu có nhiều hơn một đường đi đến một đích, các tiêu chuẩn sau đây được chọn lựa:

• Nếu có nhiều hơn một đường đi đến một đích, Cisco router sẽ dùng tối đa 6 đường đi. Giá trị mặc định là 4.
• Các metric tùy chọn được tham khảo trước khi default-metric được chọn. Tuy nhiên Cisco routers chỉ hỗ trợ default-metric
• Các đường đi bên trong (internal) được chọn trước các đường đi external.
• Các đường đi level-1 bên trong một vùng thì được ưu tiên hơn.
• Địa chỉ với subnetmask dài nhất sẽ được dùng.
• Nếu ToS được cấu hình, đường đi có ToS sẽ được chọn trước các đường đi khác
• Nếu ToS là bằng nhau, sẽ có tối đa 6 đường đi được đặt 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.