路由計算過程
IS-IS協議的路由計算過程與OSPF非常相似，只是在細節上有所不同。
OSPF的路由計算過程可參考以前的文章：OSPF（一）OSPF協議簡介
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鄰居關係建立：
鄰居關係建立主要是通過HELLO包交互並協商各種參數，包括電路類型（level-1/level-2），Hold time，網絡類型，支持協議，區域號，系統ID，PDU長度，接口IP等。 -
鏈路信息交換：
與OSPF不同，ISIS交互鏈路狀態的基本載體不是LSA（link state advertisement），而是LSP（link state PDU）；交互的過程沒有OSPF協議那樣經歷了多個階段，主要是通過CSNP和PSNP兩種協議報文來同步，請求以及確認鏈路狀態信息（承載的是鏈路狀態信息摘要），而鏈路狀態信息的詳細拓撲和路由信息是由LSP報文傳遞。 -
路由計算：
SPF計算和OSPF基本一樣的，但ISIS算法分離了拓撲結構和IP網段，加快了網絡收斂速度。
這裏主要介紹一下不同之處，詳細內容請看下文。
鄰居關係
IS-IS目前只支持點對點（P2P）和廣播多路訪問網絡（Broadcast Multiple Access）。
其他的網絡中需要進行額外的配置才能支持，如：在幀中繼等特殊環境下，可以通過創建子接口支持P2P的網絡類型。
鄰居HELLO報文
HELLO報文的作用是鄰居發現，協商參數並建立鄰居關係，後期充當保活報文。
IS-IS建立鄰居關係和OSPF一樣，通過hello報文的交互來完成。但是會根據場景分爲三種類型的hello報文。
HELLO報文在IS-IS中叫做：IIH（IS-IS Hello）
在P2P網絡中
使用P2P IIH（point to point IS-IS Hello）。但是其沒有表示DIS（虛節點）的相關字段。
在廣播多路訪問網絡中
廣播網中的Level-1 IS-IS使用L1 LAN IIH（Level-1 LAN IS-IS Hello），目的組播MAC爲：0180-c200-0014。
廣播網中的Level-2 IS-IS使用L2 LAN IIH（Level-2 LAN IS-IS Hello），目的組播MAC爲：0180-c200-0015。
IIH報文需要通過填充字段用於鄰居兩端協商發送報文的大小。
鄰居建立關係（交互Hello報文的過程）
同樣，在鄰居建立關係的過程中，我們還是分P2P網絡和廣播多路訪問網絡來講。
P2P網絡
在P2P網絡中，路由器建立鄰居關係步驟非常簡單，只需要進行兩次的報文交互即可（兩次握手），兩次握手只要路由器收到對端發來的Hello報文，就單方面宣佈鄰居爲up狀態，建立鄰居關係，不過容易存在單通風險。
在RFC3373中，P2P採用了三次握手的方式。通過三次發送P2P的IS-IS Hello PDU最終建立起鄰居關係，與廣播鏈路鄰居關係的建立情況相同。
廣播多路訪問網絡
在廣播鏈路上，使用LAN IIH報文執行三次握手建立鄰居關係。
如下圖：RTA發送IIH報文，報文中包含自己的系統ID，鄰居狀態爲：null（不知道鄰居是誰），RTB接收到了報文之後，發現RTA發送過來的報文裏面沒有自己的系統ID，RTB進入initialized（初始化狀態），然後給RTA發送自己IIH報文，裏面包含了自己的系統ID，並宣告鄰居是RTA，RTA收到之後進入UP狀態，並回復IIH報文，RTB收到之後進入UP狀態，此時鄰居關係建立完成。然後進行DIS選舉。
只有收到鄰居發過來的Hello PDU有自己的system ID纔會up，排除了鏈路單通的風險。
DIS
DIS（Designated IS）：指定中間系統。又叫虛節點
僞節點是指在廣播網絡中由DIS創建的虛擬路由器。
廣播網絡中鄰居up後會選舉DIS(虛節點)，DIS的功能類似OSPF的DR(指定路由器)。
OSPF中DR的選舉課參考DR與BDR選舉
在廣播網絡，需要選舉DIS，所以在鄰居關係建立後，路由器會等待兩個Hello報文間隔再進行DIS的選舉。
選舉依據
Hello報文中包含Priority 字段，Priority值最大的將被選舉爲該廣播網的DIS。若優先級相同，接口MAC地址較大的被選舉爲DIS。
IS-IS中DIS發送Hello時間間隔默認爲10/3秒，而其他非DIS路由器發送Hello間隔爲10秒。
DIS與OSPF中DR對比
| 類比點 | ISIS-DIS | OSPF-DR |
|---|---|---|
| 選舉優先級 | 所有優先級都參與選舉 | 0優先級不參與選舉 |
| 選舉等待時間 | 2個Hello報文間隔 | 40s |
| 備份 | 無 | 有（BDR） |
| 鄰接關係 | 所有路由器互相都是鄰接關係 | DRother之間是2-way關係 |
| 搶佔性 | 會搶佔 | 不會搶佔 |
| 作用 | 週期發送CSNP，保障MA網絡LSDB同步 | 主要爲了減少LSA泛洪 |
注意：
選舉等待時間：DIS選舉時間只有兩個HELLO報文間隔，時間短，所以不需要備份。而OSPF的DR選舉間隔爲40S，時間長，重新選舉造成網絡癱瘓時間多長，所以有BDR的存在。
鏈路狀態信息的載體
ISIS TLV：
TLV實際上是一個數據結構，這個結構包含了這三個字段：
類型（TYPE），長度（LENGTH），值（VALUE）
許多報文都採用TLV，使用TLV結構構建報文的好處是靈活性和擴展性好。採用TLV使得報文的整體結構固定，增加新特點只需要增加新TLV即可。不需要改變整個報文的整體結構。
網絡拓撲結構和路由信息用TLV結構表現使得報文的靈活性和擴展性得到了極大的發揮。
IS-IS中鏈路狀態信息的載體分爲兩類：
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LSP PDU（Link State Protocol PDU）：（PDU就是報文的意思）
LSP類似於OSPF的LSA，承載的是完整鏈路狀態信息，包含了拓撲結構和網絡號。Level-1 LSP由Level-1 路由器傳送。
Level-2 LSP由Level-2 路由器傳送。
Level-1-2 路由器則可傳送以上兩種LSP。
LSP 報文中包含了兩個重要字段是ATT字段、IS-Type字段：
其中ATT字段用於標識該路由是L1/L2路由器發送的，
IS-Type用來指明生成此LSP的IS-IS類型是Level-1還是Level-2 IS-IS。
LSP的刷新間隔爲15分鐘；老化時間爲20分鐘。但是一條LSP的老化除了要等待20分鐘外，還要等待60秒的零老化時延；LSP重傳時間爲5秒。
LSP報文分爲兩種：
實節點LSP
僞節點LSP（只在廣播鏈路存在，DIS發出）
- SNP PDU（Sequence Number PDU）：
SNP PDU用於維護LSDB的完整與同步，報文裏包含的是摘要信息（與LSP的完整信息對應）
SNP報文中又分兩種：
CSNP（Complete Sequence Number PDU）包括LSDB中所有LSP的摘要信息，從而可以在相鄰路由器間保持LSDB的同步。
CSNP可理解爲OSPF中的DD報文，傳遞的是LSDB裏所有的鏈路信息摘要
lPSNP（Partial Sequence Number PDU）包含部分LSDB中的LSP摘要信息，能夠對LSP進行請求和確認。
PSNP類似於OSPF的LSR或LSAck報文用於請求和確認部分鏈路信息。
注意：以上協議報文都分爲Level-1、Level-2兩種，在MA網絡中所有協議報文的目的MAC都是組地址：
Level-1地址：0180-c200-0014
Level-2地址：0180-c200-0015
鏈路狀態信息的交互
可以結合OSPF鏈路狀態信息的交互來理解。OSPF（一）OSPF協議簡介
P2P網絡信息交互
如上圖P2P網絡LSDB同步過程：
舉例說明步驟：
A、B兩個圖書館（RTA、RTB）建立了友好的合作關係（建立鄰居），兩個圖書管商量着合作，A圖書館歷史書較多，B圖書館小說較多。兩家想要互相補充一下各自所缺的書籍。這時，A圖書館首先發送給B圖書館一份書籍清單，清單上包含了A圖書館所有的書籍名稱（CSNP：摘要信息），告訴B，我圖書館所有的書都在這份清單上，你沒有的向我拿我再給你寄過來實體書。圖書館B收到之後，列出了B沒有的書，然後發送請求告訴圖書館A這些書是我沒有的（PSNP：請求）。圖書館A知道之後，就按照B發送過來的清單拿來實體書，然後打包發送給圖書館B（LSP：全部信息），圖書館B收到實體書之後，非常的開心，發送了一份感謝信給圖書館A（PSNP：確認），但是由於某些原因，感謝信丟失了。圖書館A沒有收到。過了一段時間之後（LSP重傳定時器超時），圖書館A認爲B沒有收到A送出去的實體書，出於擔心，A又重新寄了一份實體書過去（重新發送LSP），圖書館B又收到了一份實體書，再次很感謝，這時他也明白了上次的感謝信A應該是沒有收到，於是重新發送了一份感謝信給A（重傳PSNP：確認）
對應的OSPF中也可拿這個舉例，原理不變，只是報文變了一下而已
正經步驟：
建立鄰居關係之後，RTA與RTB會先發送CSNP給對端設備。如果對端的LSDB與CSNP沒有同步，則發送PSNP請求索取相應的LSP。
假定RTB向RTA索取相應的LSP，此時向RTA發送PSNP。RTA發送RTB請求的LSP的同時啓動LSP重傳定時器，並等待RTB發送PSNP作爲收到LSP的確認。
如果在接口LSP重傳定時器超時後，RTA還沒有收到RTB發送的PSNP報文作爲應答，則重新發送該LSP直至收到RTB的PSNP報文作爲確認。
***注意：P2P網絡CSNP報文只發送一次，鄰居建立之後就立刻發送。
MA網絡信息交互
MA網絡中新加入的路由器與DIS 的LSDB同步交互過程：
舉例說明步驟
A、B圖書館的合作越來越大，並確立了以圖書館B爲老大的聯盟（DIS）老大負責維護髮送書籍清單等任務，這時C圖書館也加入了進來（MA網絡）。這時圖書館A和B的圖書數據庫已經同步（LSDB同步），圖書館C加進來之後，爲了表達誠意，直接給老成員A和B送了自己獨有的實體書（LSP），老大B收到了書之後，將書籍加入到聯盟的圖書數據庫中（將RTC的LSP信息加入到LSDB中），然後圍爲了聯盟的共同穩定發展，老大定期（10s）在聯盟內部發送書籍清單（CSNP），來保證三家圖書館的書籍都是全的。由於圖書館C是剛加入進來的，他還沒有A、B的書籍，當收到老大B發送的書籍清單之後（CSNP），C看了清單，列舉了C沒有的書籍，然後給老大發送請求（PSNP），老大知道了之後，就給C寄出實體書籍（LSP：注意：這裏的是僞節點LSP）
正經步驟
假設新加入的路由器RTC已經與RTB（DIS）和RTA建立了鄰居關係。
建立鄰居關係之後，RTC將自己的LSP發往組播地址（Level-1：01-80-C2-00-00-14；Level-2：01-80-C2-00-00-15）。這樣網絡上所有的鄰居都將收到該LSP。
該網段中的DIS會把收到RTC的LSP加入到LSDB中，並等待CSNP報文定時器超時**（DIS每隔10秒發送CSNP報文）**併發送CSNP 報文，進行該網絡內的LSDB同步。
RTC收到DIS發來的CSNP報文，對比自己的LSDB數據庫，然後向DIS發送PSNP報文請求自己沒有的LSP（如RTA和RTB的LSP就沒有）。
RTB作爲DIS收到該PSNP報文請求後向RTC發送對應的LSP進行LSDB 的同步。
注意：lMA網絡CSNP報文只由DIS組播發送，時間默認爲10秒。
路由算法
IS-IS的計算特點：
在本區域內路由器第一次啓動的時候執行的是Full-SPF算法。
後續收到的LSP更新，如果是部分拓撲的變化執行的iSPF計算。
如果只是路由信息的變化，執行的就是PRC計算。
由於採用拓撲與網絡分離的算法，路由收斂速度得到了加強。
ISIS路由計算的開銷方式：
Narrow模式（設備默認模式開銷都是10，手工配置接口開銷取值範圍爲1～63）。
Wide模式（設備默認模式開銷都是10，手工配置接口開銷取值範圍是1～16777215）。
進程下加入auto-cost enable命令，Narrow模式和Wide模式都會參考接口帶寬大小計算開銷值，只 是參考準則有少許差異。