一、IS-IS 的核心定位
IS-IS 是一种链路状态路由协议，核心目标是：让自治系统（AS）内的所有路由器通过交换 "拓扑信息"，形成一致的链路状态数据库（LSDB），再基于 LSDB 计算出最短路径（用 SPF 算法），最终实现全网可达。
它最初为非 IP 协议（如 CLNP）设计，后来扩展支持 IPv4/IPv6，因此兼容性强，在大规模网络（如运营商骨干网）中应用广泛。
二、关键基础概念
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路由器类型与层次
- 按功能分为 3 类：
- Level-1（L1）：仅在同一区域内交互路由，访问其他区域需通过 Level-1-2 路由器。
- Level-2（L2）：在骨干区域（由 L2 和 L1-2 路由器组成）内交互路由，负责区域间通信。
- Level-1-2（L1-2）：同时参与 L1 和 L2，是区域内和骨干网的 "桥梁"。
- 区域划分：用 Area ID 标识（如 49.0001），L1 路由器必须在同一区域才能建立邻接。
- 按功能分为 3 类：
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邻接关系建立两台路由器要成为邻居（邻接），必须满足：
- 层次匹配（L1-L1、L2-L2 或 L1-2 与对应层次）；
- L1 路由器的 Area ID 必须相同；
- 链路两端网络类型一致（广播型 / 点到点）；
- 接口 IP 至少有一个在同一网段（默认规则，可灵活调整）。
三、核心报文与作用
IS-IS 通过 4 类关键报文实现功能，记住它们的分工即可：
| 报文类型 | 作用 | 关键场景 |
|---|---|---|
| IIH（Hello） | 建立和维持邻接关系 | 所有网络类型，广播网分 L1/L2 IIH，点到点用 P2P IIH |
| LSP（链路状态） | 传递拓扑和路由信息（"地图碎片"） | 每台路由器生成，泛洪到整个区域（L1/L2 各自范围） |
| CSNP（完全序列号） | 同步 LSDB 的 "全量清单" | 广播网由 DIS 周期性发送，点到点在邻接建立时互发 |
| PSNP（部分序列号） | 确认或请求缺失的 LSP（"精准互动"） | 收到 CSNP 后请求缺失 LSP，或确认收到 LSP |
四、LSDB 同步流程（核心工作机制）
LSDB 是所有路由器共享的 "拓扑地图"，同步过程是 IS-IS 的核心，分两种网络场景：
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广播网络（如以太网）
- 先选举 DIS（指定中间系统，类似 OSPF 的 DR），由 DIS 主导同步。
- 流程：新路由器发 LSP→DIS 周期性发 CSNP（全量清单）→新路由器对比后用 PSNP 请求缺失 LSP→DIS 补发→LSDB 一致。
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点到点网络（如串口）
- 无 DIS，两台路由器直接交互。
- 流程：邻接建立后互发 CSNP→对比后用 PSNP 请求 / 确认→补发缺失 LSP→LSDB 一致。
五、拓扑描述：实节点与伪节点
- 实节点：实际的路由器，有唯一 System ID（如 0010.0100.1001），生成自己的 LSP 描述接口、邻居、路由。
- 伪节点：仅存在于广播网络的 "虚拟节点"，由 DIS 生成，用来简化 "多台路由器共处同一广播域" 的拓扑（将多对多连接转为星型连接），减少 LSP 泛洪开销。
六、路由计算逻辑
- 区域内路由：L1/L2 路由器基于本地 LSDB（同一层次），用 SPF 算法计算最短路径。
- 区域间路由 ：
- L1 路由器依赖 L1-2 路由器的 "ATT 标志位"（表示可连接其他区域），生成指向 L1-2 的默认路由。
- L2 路由器直接通过骨干网的 LSP 计算跨区域路由。
七、与 OSPF 的对比（理解 IS-IS 的优势）
| 特性 | OSPF | IS-IS |
|---|---|---|
| 扩展性 | 区域内设备建议≤50，LSU 泛洪消耗大 | 支持大规模网络，LSP 更紧凑，SPF 效率高 |
| 层次划分 | 基于 Area+ASBR/ABR，配置复杂 | 基于 L1/L2，层次更简洁，自动适配 |
| 报文设计 | 依赖 IP，报文格式固定 | 独立于 IP，TLV 结构灵活（支持多协议） |
总结：IS-IS 的 "一句话逻辑"
路由器通过 IIH 建立邻接→用 LSP 分享拓扑和路由→通过 CSNP/PSNP 同步 LSDB→基于统一的 LSDB 用 SPF 算路由→L1/L2 层次实现区域内 / 间通信。
按照这个主线，再回头看每个细节（如 LSP 的字段、伪节点的作用），就能明确它们在整体流程中的位置，知识就不会显得杂乱了～