ما هو نظام IS-IS المتكامل؟

تركز SPOTO على تدريب الحصول على شهادات تكنولوجيا المعلومات منذ 16 عامًا. نقدم دائمًا أحدث النصائح والمواد الدراسية القيمة لكل مهندس. اشترك معنا واحصل على المزيد من الأخبار.

1. مقدمة إلى بروتوكول التوجيه المتكامل IS-IS

IS-IS هو بروتوكول توجيه ديناميكي صممته المنظمة الدولية للمعايير (ISO) لبروتوكول الشبكة بدون اتصال (CLNP).

مع انتشار بروتوكول TCP/IP، ومن أجل توفير الدعم لتوجيه IP، قامت مجموعة مهام هندسة الإنترنت (IETF) بتوسيع وتعديل IS-IS في RFC1195 بحيث يمكن تطبيقه على كل من TCP/IP وOSI (Open). في بيئة الربط بين الأنظمة، يُطلق عليه اسم Integrated IS-IS (Integrated IS-IS أو Dual IS-IS).

في IS-IS، يتم وصف جهاز التوجيه بأنه نظام وسيط (IS)، ويتم وصف المضيف بأنه نظام نهائي (ES). لذلك، فإن البروتوكول لتوفير الاتصال بين المضيف وجهاز التوجيه هو ES-IS؛ والاتصال بين أجهزة التوجيه هو IS-IS. على عكس استخدام ARP الوكيل أو IRDP في IP أو تكوين بوابة افتراضية على مضيف، يشكل CLNP تجاور ES-IS بين ES وIS.

مع إنشاء شبكة IPv6، هناك حاجة أيضًا إلى بروتوكولات توجيه ديناميكية لتوفير معلومات توجيه دقيقة وفعالة لإعادة توجيه حزم IPv6. يجمع بروتوكول التوجيه IS-IS بين قابليته للتوسع ودعم بروتوكول طبقة شبكة IPv6 لاكتشاف مسارات IPv6 وإنشائها وإعادة توجيهها.

2. المبدأ الأساسي لـ IS-IS

IS-IS هو بروتوكول توجيه حالة الارتباط. يقوم كل جهاز توجيه بإنشاء LSP يحتوي على معلومات حالة الارتباط لجميع واجهات IS-IS الممكّنة على جهاز التوجيه. من خلال إنشاء تجاورات IS-IS مع الأجهزة المجاورة وتحديث قواعد بيانات الحالة المحلية للأجهزة المحلية، يمكنك مزامنة قواعد بيانات الحالة المحلية مع قواعد بيانات الحالة المحلية للأجهزة الأخرى على شبكة IS-IS بالكامل. بعد ذلك، وفقًا لقواعد بيانات الحالة المحلية، يتم استخدام خوارزمية SPF لحساب مسار IS-IS. إذا كان مسار IS-IS هو المسار الأمثل لعنوان الوجهة، فسيتم تسليم المسار في جدول توجيه IP وسيتم إعادة توجيه الحزمة.

3. تصنيف أجهزة التوجيه IS-IS

1، جهاز التوجيه المستوى 1

جهاز التوجيه من المستوى 1 مسؤول عن التوجيه في المنطقة. فهو لا يشكل علاقة جوار إلا مع أجهزة التوجيه من المستوى 1 وأجهزة التوجيه من المستوى 1 إلى المستوى 2 في نفس المنطقة. ولا يمكن لأجهزة التوجيه من المستوى 1 في مناطق مختلفة تكوين علاقات جوار.

جهاز التوجيه من المستوى 1 مسؤول فقط عن صيانة قاعدة بيانات حالة الارتباط من المستوى 1 (LSDB). تحتوي قاعدة بيانات حالة الارتباط من المستوى 1 على معلومات التوجيه للمنطقة المحلية. سيتم إرسال الحزم التي يتم إعادة توجيهها إلى أقرب جهاز توجيه من المستوى 1 إلى المستوى 2 إلى المنطقة المحلية

2، جهاز التوجيه المستوى 2

جهاز التوجيه من المستوى 2 مسؤول عن التوجيه بين المناطق. ويمكنه تكوين علاقات جوار مع أجهزة التوجيه من المستوى 2 في نفس المناطق أو مناطق مختلفة أو أجهزة التوجيه من المستوى 1 إلى 2 في مناطق أخرى. ويحافظ جهاز التوجيه من المستوى 2 على قاعدة بيانات معلومات النطاق المنخفض من المستوى 2 التي تحتوي على معلومات التوجيه بين المناطق.

تشكل جميع أجهزة التوجيه من المستوى 2 (أي علاقات الجوار من المستوى 2) العمود الفقري لنطاق التوجيه وهي مسؤولة عن الاتصال بين المناطق المختلفة. يجب أن تكون أجهزة التوجيه من المستوى 2 في نطاق التوجيه متجاورة فعليًا لضمان استمرارية شبكة العمود الفقري. يمكن فقط لأجهزة التوجيه من المستوى 2 تبادل حزم البيانات أو معلومات التوجيه مباشرة مع أجهزة التوجيه خارج المنطقة.

3، جهاز التوجيه المستوى 1-2

تسمى أجهزة التوجيه من المستوى 1 والمستوى 2 أجهزة توجيه من المستوى 1-2. ويمكنها تكوين علاقات جوار من المستوى 1 مع أجهزة توجيه من المستوى 1 والمستوى 1-2 في نفس المنطقة، أو مع مناطق أخرى. ويمكن لأجهزة التوجيه من المستوى 2 والمستوى 1-2 تكوين علاقات جوار من المستوى 2. ويجب توصيل أجهزة التوجيه من المستوى 1 بمناطق أخرى من خلال أجهزة توجيه من المستوى 1-2.

يحتفظ جهاز التوجيه من المستوى 1 إلى المستوى 2 بقاعدتي بيانات حالة الشبكة. تُستخدم قاعدة بيانات حالة الشبكة من المستوى 1 للطرق داخل المنطقة، وتُستخدم قاعدة بيانات حالة الشبكة من المستوى 2 للتوجيه بين المناطق.

4. نوع الشبكة IS-IS

يدعم IS-IS نوعين فقط من الشبكات. وفقًا للروابط المادية المختلفة، يمكن تقسيمها إلى: روابط البث: Ethernet وToken-Ring وما إلى ذلك؛ وروابط نقطة إلى نقطة: PPP وHDLC وما إلى ذلك.

بالنسبة لشبكة NBMA (Non-Broadcast Multi-Access)، تحتاج إلى تكوين واجهة فرعية. لاحظ أنه يجب تكوين نوع الواجهة الفرعية على أنه P2P. لا يمكن تشغيل IS-IS على رابط نقطة إلى نقاط متعددة P2MP (نقطة إلى نقاط متعددة).

5.عنوان شبكة IS-IS

في IS-IS، يمكنك تحديد كل من معرف المنطقة ومعرف النظام من خلال عنوان كيان الشبكة (NET). على الرغم من أن IS-IS المتكامل يستخدم فقط في بيئة TCP/IP، نظرًا لأنه يعتمد على CLNP، فإن عنوان CLNP OSI لا يزال مُهيأً.

6. نوع الحزمة IS-IS

هناك عدة أنواع من حزم IS-IS: HELLO PDU (وحدة بيانات البروتوكول)، وLSP، وSNP.

1.مرحبا PDU

تُستخدم حزم Hello لإنشاء علاقات الجوار والحفاظ عليها، والمعروفة أيضًا باسم وحدات PDU الخاصة بـ Hello من IS إلى IS. ومن بينها، تستخدم IS-IS من المستوى 1 في شبكة البث LAN IIH من المستوى 1؛ وتستخدم IS-IS من المستوى 2 في شبكة البث LAN IIH من المستوى 2؛ وتُستخدم P2P IIH في الشبكات غير المخصصة للبث. وتختلف تنسيقات الرسائل الخاصة بها. في P2P IIH، بالنسبة إلى LAN IIH، يوجد حقل معرف الدائرة المحلية الإضافي الذي يشير إلى معرف الارتباط المحلي، وحقل الأولوية الذي يشير إلى أولوية DIS في شبكة البث، وحقل معرف LAN الذي يشير إلى أن DIS ومعرف نظام العقدة الزائفة مفقودان.

2، LSP

تُستخدم وحدات توزيع بيانات حالة الارتباط (LSPs) لتبادل معلومات حالة الارتباط. هناك نوعان من وحدات توزيع بيانات حالة الارتباط: وحدات توزيع بيانات حالة الارتباط من المستوى 1 ووحدات توزيع بيانات حالة الارتباط من المستوى 2. يتم نقل وحدة توزيع بيانات حالة الارتباط من المستوى 1 بواسطة وحدة توزيع بيانات حالة الارتباط من المستوى 1، ويتم نقل وحدة توزيع بيانات حالة الارتباط من المستوى 2 بواسطة وحدة توزيع بيانات حالة الارتباط من المستوى 2، ويمكن لوحدة توزيع بيانات حالة الارتباط من المستوى 1-2 نقل وحدتي توزيع بيانات حالة الارتباط المذكورتين أعلاه.

يتم شرح الحقول الرئيسية في LSP على النحو التالي:

حقل ATT: عندما يرسل IS-IS المستوى 1-2 LSP المستوى 1 في منطقة المستوى 1، إذا تم ضبط بت ATT في LSP المستوى 1، فيمكن لـ IS-IS المستوى 1 في المنطقة المرور. يؤدي IS-IS المستوى 1-2 هذا إلى المنطقة الخارجية.

حقل OL (الحمل الزائد لـ LSDB): علم التحميل الزائد.

سينتشر LSP مع تعيين علامة التحميل الزائد في الشبكة، ولكن لن يتم استخدامه عند حساب المسار عبر جهاز التوجيه المحمل. أي أنه بعد تعيين بت التحميل الزائد لجهاز التوجيه، لن تستخدم أجهزة التوجيه الأخرى هذا الموجه لإعادة التوجيه عند إجراء حساب SPF، وستحسب فقط المسار المباشر على العقدة. لمزيد من التفاصيل، يرجى الرجوع إلى بت التحميل الزائد -IS-IS الموضح لاحقًا.

حقل نوع IS: يشير إلى ما إذا كان نوع IS-IS الخاص بـ LSP هو المستوى 1 أو المستوى 2 IS-IS (01 يعني المستوى 1 و11 يعني المستوى 2).

3. SNP

تقوم وحدات PDU لرقم التسلسل (SNPs) بمزامنة قواعد بيانات حالة الارتباط (LSDBs) من خلال وصف LSPs في كل أو جزء من قاعدة البيانات، وبالتالي الحفاظ على سلامة ومزامنة قاعدة بيانات حالة الارتباط.

يتضمن SNP رسالة رقم تسلسل كامل CSNP (SNP كامل) ورسالة رقم تسلسل جزئي PSNP (SNP جزئي)، ويمكن تقسيمه إلى CSNP من المستوى 1، وCSNP من المستوى 2، وPSNP من المستوى 1، وPSNP من المستوى 2.

يتضمن CSNP معلومات موجزة عن جميع LSPs في LSDB، بحيث يمكن مزامنة LSDB بين أجهزة التوجيه المجاورة. على شبكة البث، يتم إرسال CSNP بشكل دوري بواسطة DIS (فترة الإرسال الافتراضية هي 10 ثوانٍ)؛ على رابط نقطة إلى نقطة، يتم إرسال CSNP فقط عند إنشاء التجاور لأول مرة.

لا يسرد PSNP سوى أرقام التسلسل لواحد أو أكثر من LSPs التي تم استلامها مؤخرًا. ويمكنه تأكيد استلام عدة LSPs في وقت واحد. وعندما يتم اكتشاف أن LSDB خارج المزامنة، يتم استخدام PSNP أيضًا لطلب الجيران لإرسال LSPs جديدة.