Протокол ES-IS

Протокол взаимодействия конечной системы с промежуточной системой (End System-to-Intermediate System — ES-IS) представляет собой протокол OSI, описывающий процесс распознавания друг другом конечных систем (рабочих станций или узлов) и промежуточных систем (маршрутизаторов), известный как конфигурирование. Конфигурирование должно быть выполнено перед установкой маршрута между конечными устройствами (ES).

следует рассматривать скорее как протокол распознавания, чем как протокол маршрутизации. Он позволяет различать три типа подсетей: подсети "точка- точка", широковещательные подсети и подсети с обычной топологией (рис. 48.2).

Рис. 48.2. может использоваться в подсетях с топологШц "точка-точка", широковещательной и обычной сети

Подсети "точка-точка", такие как глобальные последовательные линии связи WAN- сетей, обеспечивают непосредственное соединение между двумя системами. Широковещательные сети Ethernet и IEEE 802.3 и подобные им направляют одиночное физическое сообщение на все узлы подсети. Подсети с обычной топологией, такие как Х.25, поддерживают произвольное количество систем. Однако, в отличие от широковещательных подсетей, стоимость передачи данных в сети с обычной топологией по п-направлениям увеличивается пропорционально размеру подсети.

Конфигурирование протокола ES-IS

Под конфигурированием протокола ES-IS понимается процесс, во время которого конечные и промежуточные системы распознают друг друга, что необходимо для установления маршрута между конечными системами. Конфигурационная информация ES-1S передается с постоянными интервалами посредством сообщений приветствия протокола ES (ES Hello — ESH) и протокола IS (IS Hello — ISH). Сообщения ESH генерируются конечными системами ES и рассылаются всем lS-системам подсети. Сообщения 1SH создаются промежуточными системами 1S и посылаются всем конечным ES-системам подсети. Главное назначение этих сообщений приветствия состоит в передаче адресов сетевого и подсетевого уровней систем, которые генерируют такие сообщения.

Там, где это возможно, протокол ES-IS пытается отослать информацию о конфигурации сразу нескольким системам. В широковещательных подсетях сообщения приветствия ES-IS рассылаются всем промежуточным системам с использованием специального адреса многоадресатной рассылки, соответствующего всем конечным системам. В подсети с обычной топологией протокол ES-IS обычно не передает информацию о конфигурации из-за высокой стоимости многоадресатной рассылки.

Адресация протокола ES-IS

Протокол конфигурирования ES-IS передает адреса обоих уровней модели OSI — сетевого и подсетевого. Адреса сетевого уровня OSI определяют либо точку доступа к сетевой службе (Network Service Access Point — NSAP), которая служит интерфейсом между уровнями 3 и 4 модели OSI, либо заголовок сетевого элемента (Network Entity Title — NET) IS-системы, соответствующий сетевому уровню модели OSI. Адреса подсетей OSI, или адреса точек подключения подсетей (SubNetwork Point of Attachment Address — SNPA), представляют собой точки физического подключения к подсети промежуточных и конечных систем. Адреса SNPA однозначно идентифицируют каждую систему, подключенную к подсети. Например, в сети Ethernet адрес SNPA представляет собой 48-битовый MAC-адрес. Частью конфигурационной информации, передаваемой протоколом ES-IS, является преобразование адресов NSAP-SNPA или NET-SNPA.

Протокол IS-IS

Первоначально протокол IS-IS поддерживал только CLNS-сети OSI, но позднее был расширен для поддержки маршрутизации в IP-сетях без классов. Эта расширенная версия называется объединенным IS-IS (Integrated IS-IS) или иногда двойным IS-IS (Dual IS-IS) протоколом.

Независимо от того в какой сети он используется, протокол IS-IS является протоколом канального уровня и, следовательно, как и протокол OSPF, обладает определенными преимуществами перед дистанционно-векторными протоколами. Он обеспечивает быструю сходимость и быстрое лавинное распространение сообщений об изменениях в топологии сети. Он поддерживает иерархическую маршрутизацию посредством использования зон, что обеспечивает высокую масштабируемость. Кроме того, протокол IS-IS был усовершенствован в целях повышения его гибкости, что позволяет использовать его в качестве протокола внутреннего шлюза (Interior Gateway Protocol — IGP) в сетях, использующих перераспределение потоков MPLS (многопротокольная коммутация по метке — Multiprotocol Label Switching (MPLS) Traffic Engineering (ТЕ)).

Объединенный протокол IS-IS

Как уже упоминалось выше, протокол IS-IS был расширен для поддержки IP-маршрутизации в дополнение к поддержке маршрутизации протокола CLNS. Поддержка IP-маршрутизации определена в RFC 1195. Протокол IS-IS популярен среди крупных провайдеров служб и часто используется в сетях, использующих только протокол IP. Протокол IS-IS может поддерживать как IP-сети, так и сети протокола CLNS, по отдельности или вместе. При этом для поддержки передачи данных обоих протоколов — OSI и IP — нет необходимости поддерживать в сети работу двух абсолютно независимых протоколов маршрутизации и связанных с ними управляющих плоскостей.

Структура маршрутизации протокола IS-IS

Протокол IS-IS поддерживает иерархическую модель маршрутизации путем использования зон. При этом крупная сеть делится на сети меньшего размера. Маршрутизаторы протокола IS-IS, которые выполняют маршрутизацию только внутри зоны, называются маршрутизаторами 1-го уровня. Маршрутизаторы IS-IS, выполняющие маршрутизацию между зонами, называются маршрутизаторами 2-го уровня.

Магистраль протокола IS-IS не является отдельной нулевой зоной, как это имеет место в протоколе OSPF. Она представляет собой группу последовательно и непрерывно соединенных между собой маршрутизаторов 2-го уровня. Каждый маршрутизатор 2-го уровня функционирует только в рамках отдельной зоны, но может иметь каналы, которые соединяют его с маршрутизаторами 2-го уровня другой зоны. Следует отметить, что границей зоны является не маршрутизатор 2-го уровня, а канал между маршрутизаторами 2-го уровня. На рис. 48.3 показана иерархическая модель маршрутизации протокола IS-IS.

Вообще говоря, маршрутизаторам 1-го уровня известна только информация о сети, относящаяся к зоне, в которой он находится. Если маршрутизатор 1-го уровня на основе информации о своей зоне не знает, куда переслать пакет, то он посылает пакет на ближайший маршрутизатор 2-го уровня, который затем направляет пакет в соответствующую зону В зоне получателя пакет пересылается маршрутизаторами 1-го уровня этой зоны.

Если маршрутизатор 1-го или 2-го уровня подсоединен к другой зоне, то он оповещает об этом маршрутизаторы 1-го уровня собственной зоны путем установки прикрепленного бита при анонсировании маршрутизации. Маршрутизаторы 1-го уровня замечают этот установленный бит и с этого момента знают, что этот маршрутизатор 1-го или 2-го уровня можно использовать для доступа к сетям, находящимся вне данной зоны. При использовании объединенного протокола IS-IS (Integrated IS-IS) этот маршрутизатор 1-го или 2-го уровня инициирует маршрут по умолчанию в свою собственную зону. На рис. 48.3 оба маршрутизатора, Router 1А и Router 1В, устанавливают attached бит и/или инициируют маршрут по умолчанию к другим маршрутизаторам зоны 1.

Маршрутизаторы 2-го уровня знают только о межзонных маршрутах, но не знают маршруты в своей собственной зоне. В сетях, в которых используется только протокол OSI, маршрутизаторы уровня 2 не следует конфигурировать, поскольку всем OSI- маршрутизаторам необходимо знать топологию своей собственной зоны. Маршрутизатор может быть сконфигурирован как маршрутизатор уровня 1 или 2; в этом случае он будет знать как локальные маршруты зоны, так и межзонные маршруты. Маршрутизатор 1-го или 2-го уровня интегрированного протокола IS-IS передает IP-информацию 1-го уровня на 2-й уровень и может быть summarized во время этого процесса.

В зависимости от того, как была спроектирована сеть, направление к ближайшему маршрутизатору 2-го уровня может оказаться неоптимальным маршрутом передачи данных, однако маршрутизатор 1-го уровня не знает об этом, поскольку ему известны только маршруты 1-го уровня. Например, как показано на рис. 48.3, маршрутизатор 1-го уровня Router ЗВ выбирает маршрутизатор Router ЗА в качестве своего ближайшего маршрутизатора 2-го уровня. Если бы поток данных был направлен в зону 2, то маршрутизатору Router ЗА пришлось бы направить его по более длинному маршруту, чем если бы маршрутизатор Router ЗВ с самого начала принял решение отправить эти данные другому маршрутизатору 2-го уровня, т.е. маршрутизатору Router ЗС.

Для того чтобы устранить этот недостаток, в протокол объединенного IS-IS было внесено усовершенствование, которое позволяет маршрутизатору 2-го уровня передавать отдельные выбранные маршруты в зону 1-го уровня. В этом случае маршрутизаторы 1-го уровня могут принять более оптимальное решение относительно пересылки пакетов. Однако это увеличение объема служебной информации о маршрутах уменьшает масштабируемость первоначальной структуры маршрутизации протокола IS-IS.

Маршрутизаторы протокола IS-IS автоматически обнаруживают своих соседей путем рассылки пакетов приветствия. В каналах "точка-точка" они образуют непосредственные одноранговые связи и лавинным образом рассылают свою информацию маршрутизации в пакетах состояния канала (Link-State Packets — LSPs). Информация, находящаяся в пакетах LSP, используется для построения базы данных состояния каналов (Link-State Database — LSDB).

В широковещательных сетях пакеты приветствия рассылаются по общеизвестным МАС-адресам многоадресатной рассылки. После этого выбирается назначенная промежуточная система (Designated Intermediate System — DIS), которая лавинным образом рассылает пакеты LSP от имени всех других маршрутизаторов данного сегмента.

Типы пакетов

Как уже говорилось выше, маршрутизаторы протокола IS-1S рассылают пакеты приветствия для автоматического обнаружения маршрутизаторов 1-го и 2-го уровня.

На рис. 48.4 показаны поля пакетов приветствия 1-го и 2-го уровня.

Ниже приведено описание полей этих пакетов.

•          Дискриминатор протокола междоменной маршрутизации. 8 битов. Идентификатор сетевого уровня протокола IS-IS (0x83).

•          Индикатор длины заголовка. 8 битов. Длина заголовка в битах.

•          Расширение версии/ ID протокола. 8 битов. Устанавливается равным 1.

•          Длина идентификатора ID. Длина поля "идентификатор источника". Значение, равное 0, означает стандартную длину поля идентификатора ID, которая равна 6 байт.

•          Зарезервировано/тип. 3 бит/5 бит. Первые три бита зарезервированы. Последние пять битов определяют тип PDU. Пакеты приветствия имеют значения типа PDU, показанные в табл. 48.1

•          Версия. 8 битов. Текущим значением версии является 1.

•          Максимальный адрес зоны. 8 битов. Адреса номеров зон, разрешенные для использования в этой зоне, должны находиться в диапазоне от 1 до 254. Значение 0 предполагает наличие трех адресов зон.

•          Зарезервировано/тип канала. 6 битов/2 бита. Тип канала определяется в соответствии со значениями, приведенными в табл. 48.2

•                      ID источника. Длина идентификатора ID, содержащаяся в поле ID Length. Системный идентификатор маршрутизатора-источника.

•          Таймер задержки. 16 битов.

•          Длина модуля PDU. 16 битов. Это значение включает в себя длину заголовка PDU и длину полей переменной длины.

[1]      Зарезервировано/приоритет. 1 бит/7 битов. Задает приоритет при выборе DIS в широковещательной сети.

•          ID LAN-сети. Системный идентификатор DIS плюс один дополнительный байт.

•          Поля переменной длины. К ним относятся поля TLV.

Внимание!

PDU пакетоа приаетстаия сетей IS-IS типа "точка-точка" ао многом совпадают с пакетами приветствия LAN-сетей. Октет, содержащий поле приоритета опущен, поскольку а данном случае нет необходимости аыбирать DIS. Поле ID LAN-сети заменяется отдельным октетом идентификатора ID локального канала.

Маршрутизаторы протокола IS-IS обмениваются информацией маршрутизации с соседними маршрутизаторами, используя LSP-пакеты. Действительные анонсированные сетевые адреса хранятся как значения длины типа (Type Length Values — TLVs), находящиеся в конце LSP-пакета.

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100