什么是IS-IS?
中间系统到中间系统IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）属于内部网关协议IGP（Interior Gateway Protocol），用于自治系统内部。IS-IS也是一种链路状态协议，使用最短路径优先SPF（Shortest Path First）算法进行路由计算。
IS-IS是国际标准化组织ISO（the International Organization for Standardization）为它的无连接网络协议CLNP（ConnectionLess Network Protocol）设计的一种动态路由协议。
IS-IS路由器的分类
Level-1路由器
Level-1路由器负责区域内的路由，它只与属于同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成邻居关系，属于不同区域的Level-1路由器不能形成邻居关系。Level-1路由器只负责维护Level-1的链路状态数据库LSDB（Link State Database），该LSDB包含本区域的路由信息，到本区域外的报文转发给最近的Level-1-2路由器。
Level-2路由器
Level-2路由器负责区域间的路由，它可以与同一或者不同区域的Level-2路由器或者同一或者其它区域的Level-1-2路由器形成邻居关系。Level-2路由器维护一个Level-2的LSDB，该LSDB包含区域间的路由信息。
所有Level-2级别（即形成Level-2邻居关系）的路由器组成路由域的骨干网，负责在不同区域间通信。路由域中Level-2级别的路由器必须是物理连续的，以保证骨干网的连续性。只有Level-2级别的路由器才能直接与区域外的路由器交换数据报文或路由信息。
Level-1-2路由器
同时属于Level-1和Level-2的路由器称为Level-1-2路由器，它可以与同一区域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1邻居关系，也可以与同一区域或其他区域的Level-2和其他区域的Level-1-2路由器形成Level-2的邻居关系。Level-1路由器必须通过Level-1-2路由器才能连接至其他区域。
Level-1-2路由器维护两个LSDB，Level-1的LSDB用于区域内路由，Level-2的LSDB用于区域间路由。
IS-IS的网络类型
IS-IS只支持两种类型的网络，根据物理链路不同可分为：
- 广播链路：如Ethernet、Token-Ring等。
- 点到点链路：如PPP、HDLC等。
IS-IS工作原理
IS-IS是一种链路状态路由协议，每一台路由器都会生成一个LSP，它包含了该路由器所有使能IS-IS协议接口的链路状态信息。通过跟相邻设备建立IS-IS邻接关系，互相更新本地设备的LSDB，可以使得LSDB与整个IS-IS网络的其他设备的LSDB实现同步。然后根据LSDB运用SPF算法计算出IS-IS路由。如果此IS-IS路由是到目的地址的最优路由，则此路由会下发到IP路由表中，并指导报文的转发。
IS-IS邻居关系的建立
两台运行IS-IS的路由器在交互协议报文实现路由功能之前必须首先建立邻居关系。在不同类型的网络上，IS-IS的邻居建立方式并不相同。
广播链路邻居关系建立过程：
- RouterA组播发送Level-2 LAN IIH，此报文中无邻居标识。
- RouterB收到此报文后，将自己和RouterA的邻居状态标识为Initial。然后，RouterB再向RouterA回复Level-2 LAN IIH，此报文中标识RouterA为RouterB的邻居。
- RouterA收到此报文后，将自己与RouterB的邻居状态标识为Up。然后RouterA再向RouterB发送一个标识RouterB为RouterA邻居的Level-2 LAN IIH。
- RouterB收到此报文后，将自己与RouterA的邻居状态标识为Up。这样，两个路由器成功建立了邻居关系。
因为是广播网络，需要选举DIS，所以在邻居关系建立后，路由器会等待两个Hello报文间隔，再进行DIS的选举。Hello报文中包含Priority字段，Priority值最大的将被选举为该广播网的DIS。若优先级相同，接口MAC地址较大的被选举为DIS。
P2P链路邻居关系的建立
在P2P链路上，邻居关系的建立不同于广播链路。分为两次握手机制和三次握手机制。
两次握手机制
只要路由器收到对端发来的Hello报文，就单方面宣布邻居为Up状态，建立邻居关系。
三次握手机制
此方式通过三次发送P2P的IS-IS Hello PDU最终建立起邻居关系，类似广播邻居关系的建立。
两次握手机制存在明显的缺陷。当路由器间存在两条及以上的链路时，如果某条链路上到达对端的单向状态为Down，而另一条链路同方向的状态为Up，路由器之间还是能建立起邻接关系。SPF在计算时会使用状态为UP的链路上的参数，这就导致没有检测到故障的路由器在转发报文时仍然试图通过状态为Down的链路。三次握手机制解决了上述不可靠点到点链路中存在的问题。这种方式下，路由器只有在知道邻居路由器也接收到它的报文时，才宣布邻居路由器处于Up状态，从而建立邻居关系。
IS-IS按如下原则建立邻居关系：
只有同一层次的相邻路由器才有可能成为邻居。
对于Level-1路由器来说，区域号必须一致。
链路两端IS-IS接口的网络类型必须一致。
IS-IS认证
IS-IS认证是基于网络安全性的要求而实现的一种认证手段，通过在IS-IS报文中增加认证字段对报文进行认证。当本地路由器接收到远端路由器发送过来的IS-IS报文，如果发现认证密码不匹配，则将收到的报文进行丢弃，达到自我保护的目的。
根据报文的种类，认证可以分为以下三类：
接口认证：是指使能IS-IS协议的接口以指定方式和密码对Level-1和Level-2的Hello报文进行认证。
区域认证：是指运行IS-IS的区域以指定方式和密码对Level-1的SNP和LSP报文进行认证。
路由域认证：是指运行IS-IS的路由域以指定方式和密码对Level-2的SNP和LSP报文进行认证。
配置案例：
配置IS-IS基本功能示例
现网中有4台路由器。用户希望在这4台路由器实现网络互联，并且因为RouterA和RouterB性能相对较低，所以还要使这两台路由器处理相对较少的数据信息。
配置思路
采用如下的思路配置ISIS的基本功能：
在各路由器上配置IS-IS基本功能，实现网络互联。其中，配置RouterA和RouterB为Level-1路由器，可以使这两台路由器维护相对少量的数据信息。
- RouterC 缺省级别为Level-1-2，无需配置。
操作步骤
配置各路由器接口的IP地址
# 配置RouterA。
<Huawei> system-view
[Huawei] sysname RouterA
[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] ip address 10.1.1.2 24
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] quit
RouterB、RouterC和RouterD的配置与RouterA一致（略）
配置IS-IS基本功能
# 配置RouterA。
[RouterA] isis 1
[RouterA-isis-1] is-level level-1
[RouterA-isis-1] network-entity 10.0000.0000.0001.00
[RouterA-isis-1] quit
[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] quit
# 配置RouterB。
[RouterB] isis 1
[RouterB-isis-1] is-level level-1
[RouterB-isis-1] network-entity 10.0000.0000.0002.00
[RouterB-isis-1] quit
[RouterB] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterB-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterB-GigabitEthernet1/0/0] quit
# 配置RouterC。
[RouterC] isis 1
[RouterC-isis-1] network-entity 10.0000.0000.0003.00
[RouterC-isis-1] quit
[RouterC] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterC-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterC-GigabitEthernet1/0/0] quit
[RouterC] interface gigabitethernet 2/0/0
[RouterC-GigabitEthernet2/0/0] isis enable 1
[RouterC-GigabitEthernet2/0/0] quit
[RouterC] interface gigabitethernet 3/0/0
[RouterC-GigabitEthernet3/0/0] isis enable 1
[RouterC-GigabitEthernet3/0/0] quit
# 配置RouterD。
[RouterD] isis 1
[RouterD-isis-1] is-level level-2
[RouterD-isis-1] network-entity 20.0000.0000.0004.00
[RouterD-isis-1] quit
[RouterD] interface gigabitethernet 2/0/0
[RouterD-GigabitEthernet2/0/0] isis enable 1
[RouterD-GigabitEthernet2/0/0] quit
[RouterD] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterD-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterD-GigabitEthernet1/0/0] quit
验证配置结果
命令：
display isis lsdb //显示各Router的IS-IS LSDB信息，查看LSDB是否同步。
display isis route // 显示各路由器的IS-IS路由信息
display isis peer //查看IS-IS邻居信息。
display isis interface //查看IS-IS接口信息。
# 显示各Router的IS-IS LSDB信息，查看LSDB是否同步。
[RouterA] display isis lsdb
Database information for ISIS(1)
--------------------------------
Level-1 Link State Database
LSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------
0000.0000.0001.00-00* 0x00000006 0xbf7d 649 68 0/0/0
0000.0000.0001.01-00* 0x00000002 0xcfbb 1157 55 0/0/0
0000.0000.0002.00-00 0x00000003 0xef4d 545 68 0/0/0
0000.0000.0003.00-00 0x00000008 0x3340 582 111 1/0/0
Total LSP(s): 4
*(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended),
ATT-Attached, P-Partition, OL-Overload
[RouterB] display isis lsdb
Database information for ISIS(1)
--------------------------------
Level-1 Link State Database
LSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------
0000.0000.0001.00-00 0x00000006 0xbf7d 642 68 0/0/0
0000.0000.0002.00-00* 0x00000003 0xef4d 538 68 0/0/0
0000.0000.0002.01-00* 0x00000003 0xef4b 538 68 0/0/0
0000.0000.0003.00-00 0x00000008 0x3340 574 111 1/0/0
Total LSP(s): 4
*(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended),
ATT-Attached, P-Partition, OL-Overload
[RouterC] display isis lsdb
Database information for ISIS(1)
--------------------------------
Level-1 Link State Database
LSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------
0000.0000.0001.00-00 0x00000006 0xbf7d 638 68 0/0/0
0000.0000.0001.01-00 0x00000002 0xcfbb 871 55 0/0/0
0000.0000.0002.00-00 0x00000003 0xef4d 533 68 0/0/0
0000.0000.0003.00-00* 0x00000008 0x3340 569 111 1/0/0
Total LSP(s): 4
*(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended),
ATT-Attached, P-Partition, OL-Overload
Level-2 Link State Database
LSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------
0000.0000.0003.00-00* 0x00000008 0x55bb 650 100 0/0/0
0000.0000.0004.00-00 0x00000005 0x6510 629 84 0/0/0
0000.0000.0004.01-00 0x00000001 0xee95 803 55 0/0/0
Total LSP(s): 3
*(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended),
ATT-Attached, P-Partition, OL-Overload
[RouterD] display isis lsdb
Database information for ISIS(1)
--------------------------------
Level-2 Link State Database
LSPID Seq Num Checksum Holdtime Length ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------
0000.0000.0003.00-00 0x00000008 0x55bb 644 100 0/0/0
0000.0000.0004.00-00* 0x00000005 0x6510 624 84 0/0/0
0000.0000.0004.01-00* 0x00000001 0xee95 700 55 0/0/0
Total LSP(s): 3
*(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended),
ATT-Attached, P-Partition, OL-Overload
# 显示各路由器的IS-IS路由信息。Level-1路由器的路由表中应该有一条缺省路由，且下一跳为Level-1-2路由器，Level-2路由器应该有所有Level-1和Level-2的路由。
[RouterA] display isis route
Route information for ISIS(1)
-----------------------------
ISIS(1) Level-1 Forwarding Table
--------------------------------
IPV4 Destination IntCost ExtCost ExitInterface NextHop Flags
-------------------------------------------------------------------------
10.1.1.0/24 10 NULL GE1/0/0 Direct D/-/L/-
10.1.2.0/24 20 NULL GE1/0/0 10.1.1.1 A/-/-/-
192.168.0.0/24 20 NULL GE1/0/0 10.1.1.1 A/-/-/-
0.0.0.0/0 10 NULL GE1/0/0 10.1.1.1 A/-/-/-
Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,
U-Up/Down Bit Set
[RouterB] display isis route
Route information for ISIS(1)
-----------------------------
ISIS(1) Level-1 Forwarding Table
--------------------------------
IPV4 Destination IntCost ExtCost ExitInterface NextHop Flags
-------------------------------------------------------------------------
10.1.2.0/24 10 NULL GE1/0/0 Direct D/-/L/-
10.1.1.0/24 20 NULL GE1/0/0 10.1.2.1 A/-/-/-
192.168.0.0/24 20 NULL GE1/0/0 10.1.2.1 A/-/-/-
0.0.0.0/0 10 NULL GE1/0/0 10.1.2.1 A/-/-/-
Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,
U-Up/Down Bit Set
[RouterC] display isis route
Route information for ISIS(1)
-----------------------------
ISIS(1) Level-1 Forwarding Table
--------------------------------
IPV4 Destination IntCost ExtCost ExitInterface NextHop Flags
-------------------------------------------------------------------------
10.1.1.0/24 10 NULL GE1/0/0 Direct D/-/L/-
10.1.2.0/24 10 NULL GE2/0/0 Direct D/-/L/-
192.168.0.0/24 10 NULL GE3/0/0 Direct D/-/L/-
Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,
U-Up/Down Bit Set
ISIS(1) Level-2 Forwarding Table
--------------------------------
IPV4 Destination IntCost ExtCost ExitInterface NextHop Flags
-------------------------------------------------------------------------
10.1.1.0/24 10 NULL GE1/0/0 Direct D/-/L/-
10.1.2.0/24 10 NULL GE2/0/0 Direct D/-/L/-
192.168.0.0/24 10 NULL GE3/0/0 Direct D/-/L/-
172.16.0.0/16 20 NULL GE3/0/0 192.168.0.2 A/-/-/-
Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,
U-Up/Down Bit Set
[RouterD] display isis route
Route information for ISIS(1)
-----------------------------
ISIS(1) Level-2 Forwarding Table
--------------------------------
IPV4 Destination IntCost ExtCost ExitInterface NextHop Flags
--------------------------------------------------------------------------
192.168.0.0/24 10 NULL GE3/0/0 Direct D/-/L/-
10.1.1.0/24 20 NULL GE3/0/0 192.168.0.1 A/-/-/-
10.1.2.0/24 20 NULL GE3/0/0 192.168.0.1 A/-/-/-
172.16.0.0/16 10 NULL GE2/0/0 Direct D/-/L/-
Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,
U-Up/Down Bit Set
配置IS-IS的DIS选择示例
广播网中有4台路由器通过IS-IS路由协议实现互联，其中RouterA和RouterB是Level-1-2路由器，RouterC是Level-1路由器，RouterD是Level-2路由器。用户希望将性能较好的RouterA配置为Level-2的DIS路由器。
配置思路
采用如下的思路配置IS-IS的DIS选择：
配置IS-IS路由协议，实现网络互联。
配置RouterA DIS优先级为100，使得RouterA被选举为Level-2的DIS路由器。
操作步骤
配置各路由器的接口的地址
# 配置RouterA。
<Huawei> system-view
[Huawei] sysname RouterA
[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] ip address 10.1.1.1 24
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] quit
RouterB、RouterC和RouterD的配置同RouterA（略）
查看各路由器上GE接口的MAC地址
# 查看RouterA上接口GigabitEthernet1/0/0的MAC地址。
[RouterA] display arp interface gigabitethernet 1/0/0
IP ADDRESS MAC ADDRESS EXPIRE(M) TYPE INTERFACE VPN-INSTANCE
VLAN/CEVLAN PVC
-------------------------------------------------------------------------
10.1.1.1 00e0-fc10-afec I - GE1/0/0
-------------------------------------------------------------------------
Total:1 Dynamic:0 Static:0 Interface:1
# 查看RouterB上接口GigabitEthernet1/0/0的MAC地址。
[RouterB] display arp interface gigabitethernet 1/0/0
IP ADDRESS MAC ADDRESS EXPIRE(M) TYPE INTERFACE VPN-INSTANCE
VLAN/CEVLAN PVC
-------------------------------------------------------------------------
10.1.1.2 00e0-fccd-acdf I - GE1/0/0
-------------------------------------------------------------------------
Total:1 Dynamic:0 Static:0 Interface:1
# 查看RouterC上接口GigabitEthernet1/0/0的MAC地址。
[RouterC] display arp interface gigabitethernet 1/0/0
IP ADDRESS MAC ADDRESS EXPIRE(M) TYPE INTERFACE VPN-INSTANCE
VLAN/CEVLAN PVC
-------------------------------------------------------------------------
10.1.1.3 00e0-fc50-25fe I - GE1/0/0
-------------------------------------------------------------------------
Total:1 Dynamic:0 Static:0 Interface:1
# 查看RouterD上接口GigabitEthernet1/0/0的MAC地址。
[RouterD] display arp interface gigabitethernet 1/0/0
IP ADDRESS MAC ADDRESS EXPIRE(M) TYPE INTERFACE VPN-INSTANCE
VLAN/CEVLAN PVC
-------------------------------------------------------------------------
10.1.1.4 00e0-fcfd-305c I - GE1/0/0
-------------------------------------------------------------------------
Total:1 Dynamic:0 Static:0 Interface:1
启动IS-IS
# 配置RouterA。
[RouterA] isis 1
[RouterA-isis-1] network-entity 10.0000.0000.0001.00
[RouterA-isis-1] quit
[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] quit
# 配置RouterB。
[RouterB] isis 1
[RouterB-isis-1] network-entity 10.0000.0000.0002.00
[RouterB-isis-1] quit
[RouterB] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterB-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterB-GigabitEthernet1/0/0] quit
# 配置RouterC。
[RouterC] isis 1
[RouterC-isis-1] network-entity 10.0000.0000.0003.00
[RouterC-isis-1] is-level level-1
[RouterC-isis-1] quit
[RouterC] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterC-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterC-GigabitEthernet1/0/0] quit
# 配置RouterD。
[RouterD] isis 1
[RouterD-isis-1] network-entity 10.0000.0000.0004.00
[RouterD-isis-1] is-level level-2
[RouterD-isis-1] quit
[RouterD] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterD-GigabitEthernet1/0/0] isis enable 1
[RouterD-GigabitEthernet1/0/0] quit
查看RouterA的IS-IS邻居信息。
[RouterA] display isis peer
Peer information for ISIS(1)
----------------------------
System Id Interface Circuit Id State HoldTime Type PRI
-----------------------------------------------------------------------------
0000.0000.0002 GE1/0/0 0000.0000.0002.01 Up 9s L1(L1L2) 64
0000.0000.0003 GE1/0/0 0000.0000.0002.01 Up 27s L1 64
0000.0000.0002 GE1/0/0 0000.0000.0004.01 Up 28s L2(L1L2) 64
0000.0000.0004 GE1/0/0 0000.0000.0004.01 Up 8s L2 64 Total Peer(s): 4
# 显示RouterA的IS-IS接口信息。
[RouterA] display isis interface
Interface information for ISIS(1)
---------------------------------
Interface Id IPV4.State IPV6.State MTU Type DIS
GE1/0/0 001 Up Down 1497 L1/L2 No/No
# 显示RouterB的IS-IS接口信息。
[RouterB] display isis interface
Interface information for ISIS(1)
---------------------------------
Interface Id IPV4.State IPV6.State MTU Type DIS
GE1/0/0 001 Up Down 1497 L1/L2 Yes/No
# 显示RouterD的IS-IS接口信息。
[RouterD] display isis interface
Interface information for ISIS(1)
---------------------------------
Interface Id IPV4.State IPV6.State MTU Type DIS
GE1/0/0 001 Up Down 1497 L2 No/Yes
从接口信息中可以看到，在使用缺省DIS优先级的情况下，在Level-1级别的路由器中，RouterB上接口的MAC地址最大，因此RouterB为Level-1的DIS；在Level-2级别的路由器中，RouterD上接口的MAC地址最大，因此RouterD为Level-2的DIS。Level-1和Level-2的伪节点分别是0000.0000.0002.01和0000.0000.0004.01。
配置RouterA的DIS优先级
[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/0
[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] isis dis-priority 100
# 查看RouterA的IS-IS邻居信息。
[RouterA] display isis peer
验证配置结果
# 查看RouterA的IS-IS接口信息。
命令：
display isis lsdb //显示各Router的IS-IS LSDB信息，查看LSDB是否同步。
display isis route // 显示各路由器的IS-IS路由信息
display isis peer //查看IS-IS邻居信息。
display isis interface //查看IS-IS接口信息。