誰說世界盃期間就不update知識了？
當你點開這篇文章，我不得不說，你前途無量。
爲什麼？
想想世界盃期間，還有誰去學習、精進？
而你與衆不同，他們看球，你讀知識博客，你要是沒前途了，還有誰有？
既然進來了，就品鑑品鑑這篇白話文，讀完順便點個贊，要是能再關注我一下，那就更好了~
好了，廢話不說，上菜。
故事背景
OSPF路由協議，相信你配置的熟練，聽得耳爛，看的厭煩。
毫無疑問，OSPF在業界是出了名的成功，無論是同一個廠家的設備，還是異廠家對接，OSPF都是一個非常不錯的選擇。
穩定的輸出，簡單的配置，豐富的功能。
可是，還有一個OSPF的孿生姐妹，功能與OSPF類似，而且輸出極其穩定，它就是今天我們要說的主角：IS-IS，這位路由界的深宮妃子。
之所以想起聊聊這位後宮美人，是因爲大家對她都比較陌生，只聞其名，不見其人。剛好在我的《老司機網絡運維乾貨集錦 》專欄裏面，有朋友問道IS-IS協議的諸多細節，我覺得有必要通過一個簡單易懂的文章，同大家聊聊IS-IS的特點。
如何聊？
逐個盤點知識細節？這不是我的風格，我們就追求簡單易懂，上手即用。
所以最好的方法，就是通過一個熟悉的東西作爲參照對象，從而讓你能夠快速上手。
這個對象，不用說，非OSPF莫屬。
IS-IS協議簡介
IS-IS全名並不是中東某某集團、讓你出國玩的時候很不爽的那一幫人。他們的名字中間少了一個橫槓（-)。
此處說的IS-IS，名爲中間系統-中間系統。
英文名：Intermediate System to Intermediate System (IS-IS)
名字很奇怪，之所以叫做“中間系統”，則是ISO這幫人對於網絡設備的一個稱呼，因爲網絡設備是介於終端之間。所以稱之爲中間設備，這就好像寫什麼文書，本來大白話可以說清的，非得一副文縐縐的樣子。
而終端，例如服務器，主機等，則稱作終端系統“End System”。
選手介紹完畢。
總覽
下圖爲OSPF 和IS-IS的各項區別和相似之處:
由於篇幅有限，也不想把文章當做說教之處，本文僅僅從裏面挑出幾個比較有意思的點和你一起分享。
還是那句話，掌握思路比學到具體的知識更重要。
而且說到知識儲備，有誰拼得過百度和google呢？能搜就行了。
接下來，開始進入PK環節：
底層協議PK
OSPF：
OSPF是基於IP的路由協議，利用IPv4包頭承載OSPF的數據包。如下圖所示：
IS-IS：
IS-IS就不一樣了，IS-IS是基於ISO的OSI協議模型的。
不知道大家是否還記得常說的OSI 7層協議模型，什麼物理層，數據鏈路層，網絡層等等。
其實這就是OSI 7層模型，而這7層模型中，還存在很多各種各樣的協議，見過的沒見過的。
如下圖所示：
你可能很奇怪，比如網絡層，協議不應該是IP麼？傳輸層不應該有TCP，UDP麼？怎麼都看不到了。
其實TCP也好，IP也罷，都是基於TCP/IP協議模型，而非傳統的OSI模型。
只是隨着時間的推移，人們喜歡OSI的模型來描述網絡層級，因爲它更精確。
但是同時用現今流行的網絡協議來對應到OSI層級上，所以就出現了，網絡層IP，傳輸層TCP、UDP等協議的說法。
回到正題，你會發現，IS-IS就在上圖中Network網絡層的層級裏面。
剛開始IPv4還沒佔領全宇宙的時候，OSI的這些古怪協議都還有人用，自然而然，就需要一個路由協議來學習各個奇葩協議的網段，IS-IS就應運而生了。
相比OSPF使用IP地址來互相建立鄰居，IS-IS也需要一個OSI界的地址族，這就是NET（Network Entity Title：網絡實體名稱）。
一個典型的IS-IS NET的地址結構是這樣的：
最左邊的49.0001是區域號碼，中間的192xxxx8001是系統號，右邊的NSEL號碼配置爲00，代表路IS-IS路由器自身的地址。
NET地址小竅門：
有沒有發現上面的1922.5112.8001很熟悉。
其實他是這樣的：192.251.128.001。這不就是一個 傳統的IPv4地址麼。
完全正確。
由於IS-IS的NET地址一臺路由器只需要配置一個，通常都配置在lo0接口上。
所以最方便的就是把Lo0的IPv4地址轉換一下變爲NET地址。
例如192.168.1.1 可以轉換爲：49.0001.1920.1680.1000.1000.00
最後，讓我們一起看看IS-IS的數據包結構：
區域劃分
多區域的OSPF
OSPF爲了獲取網絡部署的靈活性，和各項路由功能，特定把整個OSPF域做了如下劃分：
- Area 0 骨幹區域，骨幹區域用於連接其他OSPF區域。
- Area xxx 非骨幹區域，連接到骨幹區域。非骨幹區域可以實現各種功能，以及在非骨幹和骨幹區域之間實施路由策略。
一般情況下，OSPF的多區域網絡劃分是這樣的：
上述拓撲相信大家已經司空見慣。
但是請再次注意一點，那就是兩個區域之間的連接，是通過一臺路由器相連，此路由器我們稱之爲ABR。
換句話來說，一臺路由器跨越了兩個區域。
同時，OSPF可以有很多區域，你可以基於你的需求來定義區域的數量。
回過頭來看看IS-IS。
雙區域的IS-IS
傳統模式
IS-IS也有區域的概念，但是相對於OSPF，它的區域則是簡單的多。
IS-IS僅僅存在兩個區域層級：
Level 2：骨幹區域，類似於OSPF的Area 0。
Level 1：非骨幹區域，類似於OSPF的非Area 0的區域。
兩者之間的關係，如下圖所示：
上述拓撲中，level 2作爲主幹，左右兩側作爲分支。
但是請注意，左右兩邊沒有Area號碼這一說，都是同屬於Level 1。
同時，OSPF的ABR部分，則稱作L1/L2路由器，即把L1和L2互聯起來的路由器。
衆人大呼上當，這不是和OSPF一模一樣麼，換湯不換藥，就是把Area改爲Level而已，ABR換一個名字？
真是如此嗎？
獨立模式
讓我們在看另外一個拓撲：
上圖有兩臺路由器，他們建立了IS-IS鄰居關係，而且同時在Level1和Level2層級上建立鄰居關係。
這就神奇了，你見過哪一個OSPF路由器可以同時把Area 0和Area 1重疊起來建立麼？
OSPF不可以，但是IS-IS可以。
IS-IS的Level 1和Level 2的鄰居狀態數據庫等一切信息都是互相獨立的，兩者之間不產生交集，也不共享路由信息。
除非像上述傳統模式拓撲內，存在一個L1/L2路由器，同時把兩邊銜接起來，此時L1和L2才存在互相通告路由的可能性。
IS-IS有趣的網絡結構就此結束了麼？
肯定不會，下一個。
多域模式
在看圖之前，先問個問題，你見過OSPF存在不同的域麼？
沒有吧，OSPF沒有類似於EIGRP或者BGP那樣，存在一個自治系統號。
所以你不會看到下面這樣的OSPF拓撲圖：
但是，IS-IS卻可以。
回到本文上半部分講述IS-IS NET地址時，存在一個Area id區域號碼。上述的例子是49.0001。
換句話說，IS-IS就可以存在多個域。
而域和域之間肯定存在互聯關係，自然而然就引入下面的拓撲：
上述拓撲中，存在三個IS-IS域。
他們之間必須通過L2骨幹鏈路互聯，而且互聯的方式是兩兩互聯，兩兩之間分別處於不同的域內。
這個再次和OSPF區別開來，OSPF的Area之間通過一臺ABR互聯。
DR/BDR vs DIS
既然說到域，就順帶提提DR、BDR 指定路由器，備份指定路由器。。
DR和BDR是在OSPF廣播型鏈路中，爲了減少大量路由器兩兩之間交換的鏈路狀態信息，遂選舉出一個“村官”來管大家，所有同一個LAN裏面的OSPF路由器都要和村長DR聯繫，同時還有一個副村長BDR，免得村長掛了。
那IS-IS裏面是否也有類似的設計呢？
答案是有的。
IS-IS裏面不叫DR，BDR。而是叫做DIS：Designated Intermediate System。
DIS是何須人也？其實非常容易理解：OSI模型裏面Router路由器 = Intermediate System中間系統。
兩邊同時加上一個Designate指定一詞，得到DR=DIS。
這就好理解了吧。
但是注意，IS-IS內沒有BDR，即BDIS一說，IS-IS不喜歡副村長。
協議特性：LSA vs TLV
LSA：OSPF的生命源泉
相信大家都知道OSPF都有哪一些常見的LSA類型，而每一個LSA都代表什麼意思。
例如一類LSA，二類LSA，3類，5類。7類等。
這些LSA彙總在一起，定義了OSPF的各種功能特性
毫不誇張的說，LSA賦予了OSPF蓬勃的生命力。
同時，正因爲有了LSA，隨着時代的發展，當OSPF需要更多的功能時。
就可以通過開發新的LSA類型來滿足其功能上的需求，例如LSA9-11，負載MPLS相關的功能等。
同樣的，IS-IS也得有它的一套絕活，否則怎麼能在江湖上立足呢？
TLV：IS-IS的立命之本
TLV，全稱：Type，Length，Value，翻譯過來就是類型，長度，值。
它作爲一個典型的編碼，被極其廣泛的應用在IS-IS協議內部。
通過定義不同的TLV，IS-IS也獲得了不同的功能。
常見的TLV如下所示：
Juniper 路由器 IS-IS輸出結果下的TLV對應圖：
IPv6怎麼搞定？
OSPF和IS-IS相安無事很多年，大家各司其職。
OSPF風靡全世界的企業網，而IS-IS則穩坐運營商骨幹網IGP協議的鰲頭。
可是，突然有一天，一個不速之客來了。
那就是IPv6。
就在大家都嚷嚷說要上IPv6的時候，兩個協議也需要繼續跟進。
OSPF 的困獸之鬥
先說說OSPF。
剛纔說過，OSPF若需要新的協議特性和功能，就通過開發LSA類型來解決。
可是這次這方法不靈光了。
爲什麼？
因爲OSPF的根是在IPv4上，鄰居關係，hello包的組播地址，一切的一切都是以IPv4爲基礎。
所以OSPF若要新增IPv6的功能，不是簡簡單單一個LSA就能搞定的問題了。
所有一切都得推倒重來。
於是乎，無奈之下-OSPFv3誕生了。
OSPFv3同時兼容了IPv4和IPv6，雖然很好。
但是它意味着你需要單獨在跑一個路由協議，OSPF和OSPFv3是兩個獨立的協議。
我知道，很疼。
IS-IS第二春
IS-IS，就很有意思了。
當IS-IS看到OSPF這般難受時，不禁大笑。
爲何？
因爲IS-IS特殊的身世。
還記得，IS-IS可是誕生於ISO的OSI模型之下，它和後來的IP一點瓜葛都沒有。
所以，這是IS-IS的根：OSI網絡模型。
後來1990年，IS-IS通過新增一個TLV的方式，把IPv4加進來了。
對他來說，新增IPv4就是一個TLV而已。
同理，新增IPv6也就是另外一個TLV而已。
就因爲這樣，當你運行IS-IS的時候，你不需要開啓任何特殊功能，IS-IS同時兼容IPv4和IPv6。
運營商的同學們也沒有任何心理負擔，只需要配置IPv6地址在接口上，馬上就有了一張原生的IPv6網。
怎麼一個爽字了得。
這就印證了一句話：風水輪流轉，今年到我家
想當年OSPF就因爲選擇了IPv4作爲其基礎，從此走向了康莊大道。
可是，有時候你覺得，某些東西是你的絕對優勢的時候。
某一天，峯迴路轉，它反而讓你寸步難行。
路由協議都是這樣。
何況人生呢？
結束語
經過一番胡侃瞎聊，相信你就算從來沒碰過IS-IS這個協議，現在也有一個大致的瞭解了。
我也沒打算花大篇幅一個個的給你講IS-IS的諸多細節，內容繁多不說，你看了看可能就半路撤退了，內容沒有獲取到，反而浪費你寶貴的時間。
授人以魚不如授人以漁~
好了，輪到你給小夥伴們吹噓了。。。
內容不夠你看，瞅瞅這個：
我還有個專欄~
此專欄通過“網絡路由篇”，“網絡交換篇”，“網絡安全篇”，“QoS篇”四大典型技術模塊，分別給各位講述運維中的網絡設計思路和一些運維的技術難題。
知識夠廣 - 還全是乾貨。
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