IS-IS OSPF IGP 協定 路由

原生OSI網路層標準 IS-IS路由協定簡介

2013-11-20
本文要介紹的是IS-IS路由協定及其相關的技術解說。IS-IS路由協定與之前所介紹過的OSPF路由協定其實共同點還蠻多的,它們都歸屬於IGP路由協定,且都屬於Link State路由方式,可是IS-IS路由協定和OSPF路由協定之間的差異到底在哪裡?
本篇將介紹IS-IS協定的發展歷史、網路環境、背後的路由演算法種類、特性,以及與OSPF路由協定的比較,讓讀者有更多的了解。

IS-IS路由協定簡介

IS-IS全名是Intermediate System to Intermediate System。IS-IS是一種路由協定,相關的標準協定都被定義在ISO 10589:2002標準之中。原本是ISO標準,後來則由IETF組織重新發布成RFC 1142文件。

IS-IS是一種IGP(Interior Gateway Protocol,內部路由協定),所謂的IGP就是指用於同一個Administrative Domain或是Administrative Network之中。IGP與EGP(Exterior Gateway Protocol,外部路由協定)是剛好相反的,一般來說最主要的EGP就是BGP(Border Gateway Protocol)。BGP是用於在不同的自治系統(Autonomous System)之間溝通的網路協定。這一段可能提到太多用詞與技術,底下就慢慢地為各位解說。

自治系統與IGP/EGP

首先,了解一下什麼是自治系統。自治系統,就是指Autonomous System,簡稱為AS。一個自治系統指的是所有處於同樣的管理網域(Administrative Domain)下所有網路的集合,而一個管理網域指的是主機、路由器與內部連接網路的集合,而這個集合是歸屬於同樣的管理下運作的。

某些路由協定是運作在同一個自治系統之中,而有些路由協定則是運作在不同的自治系統之間,若以運作於自治系統的內部與外部來區分路由協定,可以分成內部路由協定(Interior Gateway Protocol,IGP)與外部路由協定(Exterior Gateway Protocol,EGP)。

EGP最開始是在RFC 827文件中被提到,但到了1984年,EGP才正式被定義在RFC 904文件內。之前早期的時候,EGP v3的版本被用於自治系統之間的通訊。現在EGP v4的版本提供了更多的功能,也被廣泛使用於網路路由的通訊。

IGP協定路由演算法種類

了解什麼是IGP而什麼是EGP之後,接著針對IGP做更多的了解。為什麼呢?因為IS-IS協定是屬於IGP協定的一種。

對於(IGP)內部路由協定而言,其所採用的路由演算法大致分為以下三種:

  1. Distance Vector
  2. Link State
  3. Balanced Hybrid
簡單來說,Distance Vector是用方向與所必須經過的設備數目(Hops)來決定路徑,並且會在鄰近的路由器設備之間將這些路徑資料互相分享,而Link State則是使用最短路徑演算法(Shortest Path First)。

Distance Vector路由演算法與Link State路由演算法最大的不同在於,Link State演算法只會傳遞少部分更新的路由資料,而且會把這樣的更新資料傳遞到各個路由器設備內,而Distance Vector路由演算法會傳遞整份的資料,並且只傳遞給鄰近的路由器設備。

不過,即使路由資料沒有任何的改變,Distance Vector也會將整份路由資料發送出來。這裡指的整份路由資料就是發送端路由器設備內Routing Table的完整資料。

當鄰近的路由器設備收到這整份路由資料後,會開始比較已知的路由路徑,並把有更新過的資料同步至本地端路由器設備。因為這種方式都會假設接收到的資料一定是比自己還要新的資料,所以這種方式通常也被稱為「謠言路由方式(Routing by rumor)」。

就是因為這樣類似「以訛傳訛」的運作方式,所以會產生一些問題,但幸好這些問題都已經有了對應的解決方案。

Link State路由協定

所謂的路由演算法,就是如何選擇網路路徑以便於發送網路封包。而Link-State路由演算法,其實就是使用所謂的最短路徑優先(Shortest Path First,SPF)演算法來決定網路路徑。顧名思義,就是以最短的網路路徑為最佳網路路徑的優先考量,Link-State路由演算法就是用這種方式來維護其存放網路路徑的資料庫內容。


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