5. [라우팅] IS-IS

용어

• Intermediate System (IS) = Router
• End System (ES) = Network Host
• Designated Intermediate System(DIS) = 하나의 LAN에 연결되어 있는 Router 중, 해당 LAN을 대표해 선정되는 하나의 Router
  • OSPF의 DR과 동일하다
  • Pseudo Node를 만들 임무를 가진 노드
  • LAN에 하나만 있으며 Backup DIS는 없다
  • DIS 선정 방법은 
    1. LAN IIH내에 있는 Priority 값이 가장 큰 라우터부터
    2. 만약 같은 Priority라면 Source MAC 주소가 가장 큰 것이 DIS가 된다.
• Pseudo-node = Link-State 정보에 LAN을 표현하기 위해, DIS에 의해 만들어지는, LAN을 나타내는 가상의 Node.
  • 결국 Adjacencie 링크의 효율을 위하여 사용된다(사진 1 참고)
• Network Service Access Point(NSAP) = Network Layer Address (IP주소, OSI CLNP주소, etc.)
• Subnetwork Point of Attachment(SNPA) = Datalink Interface(Ethernet Port, POS Interface, etc.)
• Link State PDU(LSP) = Routing Information packet used in IS-IS

사진1. Pseudo-Node로 인해 Node간 Adjacency양이 줄어듦으로 효율이 좋아짐

 

IS-IS의 계층적 Routing

• Level-1
  • Area 내부의 망 간의 Routing
• Level-2
  • 다른 Area에 속한 망으로의 Routing(Inter-Area Routing)
• L1 IS 
  • Level-1 Routing을 수행하는 라우터 (= L1 Router)
  • L1 라우터는 자기 area 내부의 network 경로만 알고 있다.
  • 자신이 모르는 경로로의 라우팅이 요구되면 자신에게 가장 가까운 L2 라우터에게 패킷을 전달한다.
• L2 IS
  • Level-2 Routing을 수행하는 라우터 (= L2 Router)
  • L2 라우터는 각 area에 속한 주소들을 알고, 각 area의 border에 위치한 L2 라우터에게 패킷을 Forwarding한다
• L1/L2 IS
  • L1 라우팅과 L2 라우팅을 모두 수행하는 라우터 (= L1/L2 Router)
  • L2 라우터의 각 인터페이스는 특정 Area에 소속될 수 있으며, 그 경우 해당 Area내에서는 L1 라우터로서의 역활도 한다.

 

Area Type #1 - Level 2로만 구성된 Area가 없는 경우

• Level과 Area는 Interface별로 설정 된다 (Area의 경계는 라우터 간 링크가 될 수도 있고, 라우터 자체가 될 수도 있다).

• 아래의 그림과 같이 Level별로 Neighbor가 존재하며 Level별로 Link-State PDU가 다닌다.
  • Route Calculation도 Level별로 따로 수행된다.

Area Type #2 - Level 2로만 구성된 Backbone Area가 있는 경우

 

 

Level 간 Routing 정보 교환

• L1 Routing을 통해 얻어진 모든 Network Prefix는 L2 IS 간에 모두 전달된다.
  • 모든 L2 IS는 IS-IS Domain내의 모든 IP Network를 알고 있다.
• L2 IS는 LSP내부에 Attach Bit(ATT bit)를 1로 줌으로 모든 L1 Router에게 외부 Area에게 연결되어 있음을 알린다.
• 만약 2개 이상의 L2 Router가 있다면 가장 가까운 L2 Router쪽으로 Default 게이트웨이를 잡는다.

 

OSI Addressing

• 모든 IS는 하나의 OSI Address를 가지며 여러 Area를 가진 경우 Area별 Address를 가진다.
  • 하나의 Address로 여러 인터페이스에 사용 가능하므로 인터페이스별로 OSI Address를 할당할 필요가 없다.

IS-IS PDU 종류

• Hello 
  
  • Neighbor를 발견하기 위해 사용
  • 살아있음을 서로 확인 하기 위해 사용
• LSP (Link-State PDU)
  • Router 정보를 실어 나르는 패킷 (어떤 Neighbor 또는 IP Network와 연결되어 있는지 등을 나타낸다.)
  • LSP-ID를 검사해 기존 DB에 있는 LSP인지 확인한다(없으면 DB에 추가)
  • LSP-ID를 통해 이미 존재하고 있는 LSP라면 Sequence Number를 확인해 최신 버전인지 확인한다
    • Sequence Number의 최고치는 42억이므로 대략 681년 까지 걸린다 (30초의 인터벌이 있다는 가정하에)
    • 만약 42억이라는 최고치까지 간다면 1부터 다시 시작한다. 다만 1사용 전 LSP Aging-Out이 될 때까지 기다린다.
  • LSP 발생시기
    • Adjacency, Circuit Up/Down
    • Interface, Reachable Address, Area Address, System ID, DIS 변경
    • Overload 상태에 들어가거나 해제되었을때
    • 주기적 LSP Refresh
• CSNP (Complete Sequence Number PDU)
  • 각 라우터의 LSP들의 목록을 담고 있는 패킷
    • 이 목록에는 구체적인 Routing정보는 들어있지 않고 전체적인 내용만 들어있다 
      • E.g. LSP-ID, LSP-Lifetime, Sequence Number, Checksum
    • CSNP를 수신한 라우터는 이 식별 정보만을 가지고, 그 LSP가 자신이 알고 있는 것인지 아닌지를 판단한다.
      (자신이 모르고 있는 LSP에 대해서만 Request 한다)
      • Start LSP-ID & End LSP-ID = 이 PDU에 담겨있는 LSP 정보의 범위를 나타냄
• PSNP (Partial Sequence Number PDU)
  • CSNP와 다르게 전체 LSP 목록이 아닌, 원하는 일부의 LSP 목록만을 받는다.
  • 다른 라우터로부터 수신한 LSP에 대한 ACK의 용도로도 사용됨.
  • PDU Lengh = 전체 PDU길이를 나타냄

 

Hello의 2 Ways Handshaking VS. 3 Ways Handshaking

2 Ways Handshaking

 

3 Ways Handshaking