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關鍵詞：IS-IS，IS-ISv6，IPv4，IPv6
摘 要：IS-ISv6是從IS-IS擴展而來，用於支持IPv6網絡的路由協議。本文介紹了IS-ISv6的擴展及組網應用。
縮略語清單：
縮略語 | 英文全名 | 中文解釋 |
CLNS | Connectionless-mode Network Service | 無連接網絡服務 |
CONS | Connection Oriented Network Service | 麵向連接網絡服務 |
CLNP | Connectionless-mode Network Protocol | 無連接網絡協議 |
CONP | Connection Oriented Network Protocol | 麵向連接網絡協議 |
IS-IS | Intermediate System-to-Intermediate System intra-domain routing information exchange protocol | 中間係統到中間係統的域內路由信息交換協議 |
IS-ISv6 | Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol support for IPv6 | 中間係統-中間係統路由協議擴展支持IPv6 |
ES-IS | End System to Intermediate System Routing Exchange Protocol | 端係統-中間係統路由交換協議 |
IS | Intermediate System | 中間係統，例如路由器 |
ES | End System | 終端係統，例如PC機 |
NLPID | Network Layer Protocol Identifier | 網絡層協議標識符 |
目 錄
2.1.1 IPv6可達性CLV（IPv6 Reachability CLV）... 3
3.2 IS-ISv6在IPv4和IPv6共存網絡組網應用... 7
3.2.1 通過構建IPv4和IPv6共存骨幹區域實現IPv4/IPv6網絡共存組網方案... 7
3.2.2 通過GRE隧道技術實現IPv4/IPv6網絡共存組網方案... 8
IS-IS最初是為OSI網絡設計的一種基於鏈路狀態算法的動態路由協議。之後為了提供對IPv4的路由支持，擴展應用到IPv4網絡，稱為集成化IS-IS。
隨著IPv6網絡的建設，同樣需要動態路由協議為IPv6報文的轉發提供準確有效的路由信息。IS-IS路由協議結合自身具有良好的擴展性的特點，實現了對IPv6網絡層協議的支持，可以發現和生成IPv6路由。支持IPv6協議的IS-IS路由協議又稱為IS-ISv6動態路由協議。
為了支持在IPv6環境中運行，指導IPv6報文的轉發，IS-ISv6通過對IS-IS進行簡單的擴展使得其能夠處理IPv6的路由信息。
IETF的draft-ietf-isis-ipv6-05中規定了IS-IS為支持IPv6所新增的內容，主要是新增兩個CLV（code-length-value），以及在支持協議CLV中的NLPID字段將有一個值為0x81標識其支持IS-ISv6功能。
IS-ISv6中的IPv6可達性CLV對應於IS-IS中的普通可達性TLV（type-length-value）和擴展可達性TLV，格式如圖1所示：
圖1 IPv6可達性CLV
主要字段的解釋如下：
l Code：取值為236，表示該CLV是IPv6可達性CLV。
l Length：CLV長度。
l Metric：度量值，使用擴展的Metric值，取值範圍為0～4261412864，大於4261412864的IPv6可達性信息都被忽略掉。
l U：up/down狀態標誌位，用來防止路由環路，當某個路由從Level-2路由器傳播到Level-1路由器時，這個位被置為1，從而保證了這樣的路由不會被回環。
l X：外部路由引入標識，取值1表示該路由是從其它協議引入的。
l S：當CLV中不攜帶Sub-CLV時，S位置“0”，否則置“1”，表示IPv6前綴後麵跟隨Sub-CLV信息。
l Reserve：保留位。
l Prefix Length：該路由器可以到達的IPv6路由前綴長度。
l Prefix：該路由器可以到達的IPv6路由前綴。
l Sub-CLV/Sub-CLV Length：Sub-CLV字段以及Sub-CLV字段長度，該選項用於以後擴展用，可選。
IPv6接口地址CLV對應於IS-IS中的IPv4接口地址CLV，格式如圖2所示：
圖2 IPv6接口地址CLV
主要字段的解釋如下：
l Code：取值為232，表示該CLV類型是IPv6接口地址CLV。
l Length：CLV長度。
l Interface Address：使能IS-ISv6功能的接口IPv6地址，Hello報文中接口IPv6地址CLV中填入的是使能了IS-ISv6功能接口的IPv6鏈路本地地址，LSP報文中填入的是使能了IS-ISv6功能的非IPv6鏈路本地地址，即接口的IPv6全球單播地址。
l *：表示該選項可選。
支持協議CLV用來指定報文的始發路由器所支持的協議，對於每一種支持的協議，CLV中的NLPID都會有一個相應的NLPID值。當路由器支持IS-ISv6功能時，該CLV中的NLPID將有一個值為0x81。
圖3 支持協議CLV
IS-IS使用Hello報文來發現同一條鏈路上的鄰居路由器並建立鄰接關係，當鄰接關係建立完畢後，將繼續周期性的發送Hello報文來維持鄰接關係。為了支持IPv6路由，建立IPv6鄰接關係，IS-ISv6對Hello報文進行了擴充：
l 在支持協議CLV中增加一個8bit的NLPID，取值為0x81，表示當前路由器支持IS-ISv6功能。
l 在Hello報文中添加使能IS-ISv6功能的接口IPv6地址的CLV，Interface Address字段填入使能了IS-ISv6功能接口的IPv6鏈路本地地址。
圖4 純IPv6網絡IS-IS典型組網圖
在一個純IPv6網絡中，要求通過IS-ISv6協議實現網絡互通。如圖4所示，Routing Domain 1為一純IPv6路由域，骨幹區和Level-1區域均為純IPv6區域，所有的路由器都運行IS-ISv6。
圖5 IPv4/IPv6典型組網
在一個IPv4/IPv6共存的網絡中，要求利用IS-IS和IS-ISv6實現網絡互通。如圖5所示，Routing Domain1為IPv4和IPv6雙協議路由域：
l 規劃一個雙協議棧骨幹區域Area 49，骨幹區域中的所有IS同時使能IS-IS、IS-ISv6功能；
l 用戶根據需要，配置Level-1 Area的區域類型為純IPv4、純IPv6或雙協議棧。非骨幹區Area 49.01為IPv6-Only區域；非骨幹區Area 49.02為IPv4-Only區域；非骨幹區Area 49.03、Area 49.04為雙協議棧區域。
l 經過這種規劃而組成的IPv4/IPv6共存網絡，Area 49.02、Area 49.03、Area 49.04以及Area 49之間可以實現IPv4互通；Area 49.01、Area 49.03、Area 49.04以及Area 49之間可以實現IPv6互通。
此種IPv4/IPv6共存組網方案配置較為簡單，組網框架邏輯清晰，可擴展性很強，用戶可以根據需要隨時增減Level-1區域，很容易實現IPv4網絡向IPv6網絡的逐漸過渡。
圖6 IS-IS for IPv6 over IPv4技術實現IPv4/IPv6共存組網的方案示意圖
利用GRE隧道技術實現IPv6孤島跨越IPv4核心網絡進行互通，具體解決方法是在兩個使能IS-ISv6功能的路由器上配置IPv6 GRE隧道，使得兩個路由器在邏輯上直接相連，無需考慮隧道經過的IPv4網絡。
如圖6所示，分別在Router A和Router B上創建並配置Tunnel 0，在Tunnel 0上使能IS-ISv6功能。Router A和Router B通過Tunnel 0發送IS-IS協議報文並建立鄰居關係，這樣兩個IPv6孤島就可以進行通信了。
通過GRE隧道技術實現IPv4/IPv6網絡共存組網的優點是：
l 不要求所有路由器都運行IS-ISv6，隻要IPv6網絡內的路由器運行IS-ISv6即可。
l 在IPv4網絡內，用戶可以根據需要自由選擇路由協議。
缺點是配置比較複雜，且需要對整個網絡作好規劃。
圖7 IS-IS典型應用組網圖
目前，H3C實現的IS-ISv6功能僅支持單拓撲結構，即IPv4 IS-IS 和IPv6 IS-IS共用一個拓撲信息，為了使得IS-ISv6能在純IPv4、純IPv6或IPv4與IPv6共存的網絡環境中都能夠正常運行，保證IPv4與IPv6的路由信息不互相幹擾，使得最終生成的IPv4和IPv6路由連續、完整和準確，需要對IS-IS組網作出一些限製。以圖7為例：
(1) 同一區域內所有IS必須同時使能IS-IS功能或IS-ISv6功能，不允許同一區域中的一些IS使能了IS-IS功能，而其它IS使能IS-ISv6功能；同一路由器上所有接口必須同時使能IS-IS功能或IS-ISv6功能，不允許同一路由器上的一些接口使能了IS-IS功能，而其它接口使能IS-ISv6功能。
(2) 根據區域中的路由器使能的IS-IS功能是IPv4還是IPv6的可以將區域分為三種類型：
l 純IPv4區域，即區域內所有的IS隻使能了IS-IS功能，隻有IPv4數據被正確轉發，如圖7中的Aera 49.0001、Aera 49.0004；
l 純IPv6區域，即區域內所有的IS隻使能了IS-ISv6功能，隻有IPv6數據被正確轉發，如圖7中的49.0002；
l Dual IP區域，即區域內所有的IS都使能了IS-IS功能和IS-ISv6功能，IPv4和IPv6數據均可以被正確轉發，如圖7中的49.0003。
(3) 路由域也可以分為純IPv4、純IPv6、Dual IP三種類型：
l 純IPv4路由域，骨幹區和Level-1區域均為純IPv4區，隻有IPv4數據能夠被正確轉發；
l 純IPv6路由域，骨幹區和Level-1區域均為純IPv6區，隻有IPv6數據被正確轉發；
l IPv4和IPv6共存路由域，骨幹區必須為IPv4和IPv6共存的區域，L1區域可以是純IPv4、純IPv6以及Dual IP三種類型中的任意一種。圖7所示的就是一個Dual IP路由域。在Dual IP路由域中，純IPv4區域（Level-1）、Dual IP（Level-1）區域可以通過骨幹區之間可以實現IPv4互通；純IPv6區域（Level-1）、Dual IP區域（Level-1）以及骨幹區之間可以實現IPv6互通。
(4) 一個路由域內不能同時存在兩個互相獨立的純IPv4骨幹區和純IPv6骨幹區，如果需要骨幹區同時具有IPv4路由能力和IPv6路由能力，則必須將該骨幹區配置為Dual IP。
l ISO10589：ISO IS-IS Routing Protocol
l RFC1195：Use of OSI IS-IS for Routing in TCP/IP and Dual Environments
l draft-ietf-isis-ipv6-05
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