《OSPF和IS-IS詳解》是在大型網(wǎng)絡(luò)中部署OSPF和IS-IS協(xié)議的權(quán)威指南,作者以對比的方式講解了如何在部署大型網(wǎng)絡(luò)時(shí)分別實(shí)施OSPF和IS-IS協(xié)議,并從這兩種協(xié)議的可擴(kuò)展性、可靠性,以及安全性等方面給出了契合實(shí)際的建議和答案。
《OSPF和IS-IS詳解》適合Cisco/Juniper設(shè)備代理商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、部署人員閱讀,也適合ISP網(wǎng)絡(luò)、大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員閱讀;備考Cisco認(rèn)證的人員,以及科研院所的相關(guān)研究人員也可以從《OSPF和IS-IS詳解》中獲益。
為大型網(wǎng)絡(luò)甄選及部署鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(OSPF和IS-IS)的實(shí)用指南
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)巨擘Jeff Doyle經(jīng)典力作
《TCP/IP路由技術(shù)》(第一卷、第二卷)完全進(jìn)階
鉅細(xì)靡遺地剖析、對比OSPF與IS-IS協(xié)議
本書是在大型IP企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)中部署OSPF和IS-IS協(xié)議的權(quán)威指南。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)巨擘Jeff Doyle根據(jù)其多年的咨詢經(jīng)驗(yàn),向讀者詳述了鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的方方面面——從協(xié)議的可擴(kuò)展性、可靠性、安全性,到區(qū)域設(shè)計(jì),再到數(shù)據(jù)庫同步——其中不乏自己的真知灼見。
本書的組織結(jié)構(gòu)對需要比較OSPF和IS-IS的網(wǎng)絡(luò)工程師和架構(gòu)師大有裨益。在介紹兩種協(xié)議的每一項(xiàng)特性時(shí),作者總是會首先介紹該特性是如何實(shí)現(xiàn)于OSPF,然后再介紹類似特性在IS-IS中的實(shí)現(xiàn)方式。對那些沒怎么接觸過大型網(wǎng)絡(luò)的從業(yè)人員來說,也會喜歡上作者在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的概念、用途以及淵源方面實(shí)用性的描述風(fēng)格。本書涵蓋以下內(nèi)容:
認(rèn)識協(xié)議消息的類型、封裝方式及結(jié)構(gòu)(包括對各種LSA和LSP的介紹);
優(yōu)化編址方案、鄰居發(fā)現(xiàn)、鄰接關(guān)系的建立以及指定路由器的選舉;
提高鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的可擴(kuò)展性,這涉及控制泛洪范圍、限制鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的規(guī)模,以及提高SPF計(jì)算的效率等;
使大型網(wǎng)絡(luò)具備最高安全性和可靠性的設(shè)計(jì)及運(yùn)維訣竅;
加固網(wǎng)絡(luò),使運(yùn)行于其中的路由協(xié)議不受侵襲;
對OSPF和IS-IS的可擴(kuò)展性做全面對比;
借助OSPF和IS-IS的擴(kuò)展功能,來實(shí)施基于MPLS的流量工程、IPv6路由選擇以及多拓?fù)渎酚蛇x擇;
排除OSPF和IS-IS故障,涉及(由路由器生成的)有關(guān)兩種協(xié)議的日志記錄和debug輸出的分析技巧,以及對鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫所含內(nèi)容的解讀方法。
本書不但對OSPF和IS-IS這兩種路由協(xié)議做了全面介紹,并在每一章的末尾附有習(xí)題,而且作者還通過Cisco IOS和Juniper JUNOS列舉了諸多示例,這些內(nèi)容都是備考CCIE 或JNCIE認(rèn)證的寶貴參考資料。
Jeff Doyle,網(wǎng)絡(luò)業(yè)界神一般的技術(shù)巨擘,主持或參與設(shè)計(jì)過的大型IP服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)遍及全球。他在IP路由協(xié)議、MPLS及IPv6領(lǐng)域浸淫多年。Doyle著有《TCP/IP路由技術(shù)》(第一卷、第二卷),至今仍然被網(wǎng)絡(luò)從業(yè)人員奉為圭臬。他曾代表Juniper公司出席過無數(shù)場企業(yè)研討會,并在NANOG、JANOG、APRICOT以及IPv6論壇會議上發(fā)表過多次演講。
目 錄
第1章 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議之由來 1
1.1 星際網(wǎng)絡(luò) 1
1.2 ARPANET 4
1.3 網(wǎng)絡(luò)工作組 10
1.4 互聯(lián)網(wǎng)的誕生 12
1.5 ARPANET內(nèi)的路由選擇 16
1.6 歐洲的發(fā)展 23
1.7 獨(dú)立且平等 25
1.8 總結(jié) 28
第2章 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議基本知識 29
2.1 矢量(vector)協(xié)議基礎(chǔ) 29
2.1.1 矢量協(xié)議的收斂 31
2.1.2 矢量協(xié)議的共性 33
2.1.3 路由環(huán)路 34
2.2 鏈路狀態(tài)的基本概念 44
2.2.1 鄰接關(guān)系 47
2.2.2 泛洪 50
2.2.3 路由宣告消息的頭部 56
2.2.4 數(shù)據(jù)庫同步 57
2.2.5 SPF計(jì)算 58
2.2.6 區(qū)域 68
2.3 復(fù)習(xí)題 69
第3章 消息類型 71
3.1 術(shù)語比較 71
3.2 消息封裝方式 73
3.3 消息結(jié)構(gòu) 76
3.4 消息類型 78
3.5 LSA和LSP 80
3.6 子網(wǎng)無關(guān)和子網(wǎng)相關(guān)功能 82
3.6.1 子網(wǎng)相關(guān)功能 83
3.6.2 子網(wǎng)無關(guān)功能 84
3.7 復(fù)習(xí)題 86
第4章 尋址、鄰居發(fā)現(xiàn)和鄰接關(guān)系 87
4.1 路由器和區(qū)域ID 87
4.1.1 OSPF Router-ID 87
4.1.2 故障排除:OSPF RID沖突 89
4.1.3 OSPF區(qū)域ID 92
4.1.4 IS-IS System-ID和區(qū)域ID 94
4.2 Hello協(xié)議 96
4.2.1 OSPF Hello協(xié)議基礎(chǔ)知識 97
4.2.2 IS-IS Hello協(xié)議基礎(chǔ)知識 99
4.2.3 IS-IS動(dòng)態(tài)主機(jī)名交換 106
4.2.4 OSPF域名查詢 107
4.3 鄰接關(guān)系 108
4.3.1 OSPF鄰接關(guān)系 108
4.3.2 IS-IS鄰接關(guān)系 111
4.4 指定路由器 118
4.4.1 OSPF指定路由器 121
4.4.2 IS-IS指定中間系統(tǒng) 125
4.5 介質(zhì)類型 127
4.5.1 OSPF網(wǎng)絡(luò)類型 127
4.5.2 IS-IS網(wǎng)絡(luò)類型 132
4.6 接口數(shù)據(jù)庫 134
4.6.1 OSPF接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 134
4.6.2 OSPF接口狀態(tài) 137
4.6.3 IS-IS接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 141
4.7 復(fù)習(xí)題 143
第5章 泛洪 145
5.1 泛洪組件 145
5.1.1 OSPF泛洪 146
5.1.2 IS-IS泛洪 155
5.2 區(qū)域類型和路由器類型 163
5.2.1 OSPF區(qū)域和路由器類型 163
5.2.2 IS-IS區(qū)域和路由器類型 166
5.3 度量類型 168
5.3.1 OSPF路由度量值 168
5.3.2 IS-IS路由度量值 171
5.4 LSA的基本類型 173
5.4.1 路由器LSA 173
5.4.2 網(wǎng)絡(luò)LSA 176
5.4.3 網(wǎng)絡(luò)匯總LSA 177
5.4.4 ASBR匯總LSA 179
5.4.5 外部LSA 180
5.5 TLV結(jié)構(gòu)的基本類型 184
5.5.1 區(qū)域地址TLV 185
5.5.2 IS鄰居TLV 185
5.5.3 所支持的(網(wǎng)絡(luò)層)協(xié)議TLV 187
5.5.4 接口(所配置的)IP地址TLV 187
5.5.5 IP內(nèi)部可達(dá)性信息TLV 188
5.5.6 IP外部可達(dá)性信息TLV 189
5.5.7 經(jīng)過擴(kuò)展的IS可達(dá)性(信息)TLV 190
5.5.8 經(jīng)過擴(kuò)展的IP可達(dá)性(信息)TLV 191
5.6 復(fù)習(xí)題 192
第6章 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫同步 195
6.1 OSPF數(shù)據(jù)庫同步 196
6.1.1 數(shù)據(jù)庫同步過程中所使用的OSPF協(xié)議數(shù)據(jù)包 196
6.1.2 選項(xiàng)字段 200
6.1.3 OSPF鄰居數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 202
6.1.4 OSPF路由器在數(shù)據(jù)庫交換和泛洪期間用到的LSA列表 204
6.1.5 管理數(shù)據(jù)庫的交換:主(Master)/從(Slave)路由器機(jī)制 204
6.1.6 OSPF鄰居狀態(tài)機(jī) 207
6.1.7 OSPF排障方法1:學(xué)會解讀路由器生成的日志記錄及Debug輸出信息 213
6.1.8 OSPF排障方法2:學(xué)會比較(不同路由器的)LS數(shù)據(jù)庫 220
6.2 IS-IS數(shù)據(jù)庫同步 225
6.2.1 數(shù)據(jù)庫同步過程中所使用的IS-IS PDU 226
6.2.2 設(shè)置路由消息標(biāo)記和序列號消息標(biāo)記 229
6.2.3 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的LS數(shù)據(jù)庫同步 230
6.2.4 廣播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的LS數(shù)據(jù)庫同步 232
6.2.5 IS-IS排障方法1:學(xué)會解讀路由器生成的日志記錄及Debug輸出信息 234
6.2.6 IS-IS排障方法2:學(xué)會比較不同IS-IS路由器的LS數(shù)據(jù)庫 238
6.3 復(fù)習(xí)題 239
第7章 區(qū)域設(shè)計(jì) 241
7.1 區(qū)域的可擴(kuò)展性 242
7.2 區(qū)域的可靠性 244
7.3 OSPF區(qū)域 246
7.3.1 骨干區(qū)域和非骨干區(qū)域 246
7.3.2 影響OSPF區(qū)域“伸縮自如”的因素 250
7.3.3 外部路由前綴和OSPF路由進(jìn)程域的規(guī)!253
7.3.4 stub區(qū)域 256
7.3.5 Totally stub區(qū)域 259
7.3.6 Not-So-Stubby區(qū)域 260
7.3.7 地址匯總 263
7.3.8 虛鏈路 265
7.4 IS-IS區(qū)域 271
7.4.1 骨干區(qū)域和非骨干區(qū)域 271
7.4.2 影響IS-IS區(qū)域“伸縮自如”的因素 275
7.4.3 IS-IS L1區(qū)域內(nèi)默認(rèn)的路由選擇規(guī)則 279
7.4.4 L1/L2路由器冗余 284
7.4.5 再談地址匯總 285
7.4.6 L2到L1的路由泄露 286
7.4.7 將外部IP前綴重分發(fā)進(jìn)IS-IS 291
7.4.8 在一臺路由器上配置多個(gè)AID(多區(qū)域ID) 293
7.4.9 IS-IS虛鏈路 293
7.4.10 BGP和IGP區(qū)域設(shè)計(jì) 294
7.5 復(fù)習(xí)題 295
第8章 伸縮自如 297
8.1 對SPF算法的改進(jìn) 297
8.1.1 等開銷多路徑 298
8.1.2 偽節(jié)點(diǎn)和ECMP 305
8.1.3 增量SPF計(jì)算 309
8.1.4 部分路由計(jì)算 311
8.1.5 SPF延遲 312
8.2 改進(jìn)路由器泛洪LSA/LSP的機(jī)制 314
8.2.1 控制路由器發(fā)送LSA/LSP的節(jié)奏(Transmit Pacing) 315
8.2.2 控制路由器重傳LSA/LSP的節(jié)奏(Retransmit Pacing) 318
8.2.3 Mesh Groups 319
8.2.4 按需電路和泛洪抑制 323
8.3 分片 327
8.4 過載(Overloading) 332
8.5 復(fù)習(xí)題 336
第9章 安全性和可靠性 339
9.1 路由協(xié)議的漏洞 339
9.1.1 惡意危害 340
9.1.2 非惡意危害 342
9.2 安全特性與可靠特性 343
9.2.1 固有安全特性 343
9.2.2 認(rèn)證 344
9.2.3 校驗(yàn)和 354
9.2.4 優(yōu)雅重啟動(dòng)(Graceful Restart) 356
9.2.5 雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測 369
9.3 網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性設(shè)計(jì) 373
9.3.1 冗余性 374
9.3.2 路由進(jìn)程域邊界防護(hù) 377
9.3.3 路由器防護(hù) 378
9.4 與保障網(wǎng)絡(luò)安全性和可靠性有關(guān)的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn) 383
9.4.1 配置管理 384
9.4.2 變更管理 385
9.4.3 仿真網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(The Network Lab) 390
9.5 復(fù)習(xí)題 391
第10章 可擴(kuò)展能力 393
10.1 擴(kuò)展OSPF 393
10.1.1 OSPF面臨的可擴(kuò)展性問題 394
10.1.2 不透明LSA(Opaque LSA) 395
10.1.3 不透明LSA(Opaque LSA) 398
10.2 擴(kuò)展IS-IS 400
10.2.1 IS-IS在可擴(kuò)展性方面的優(yōu)勢 400
10.2.2 (本機(jī))所支持的協(xié)議TLV 401
10.3 路由標(biāo)記 401
10.4 復(fù)習(xí)題 403
第11章 為支持MPLS流量工程所添加的擴(kuò)展功能 405
11.1 MPLS:概述 406
11.1.1 標(biāo)簽和標(biāo)簽交換 406
11.1.2 轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類和標(biāo)簽綁定 409
11.1.3 標(biāo)簽(綁定信息的)分發(fā) 410
11.1.4 MPLS頭部 411
11.2 流量工程:概述 413
11.2.1 TE鏈路參數(shù) 414
11.2.2 受約束的最短路徑優(yōu)先算法 416
11.3 為支持流量工程針對OSPF做出的改進(jìn) 419
11.4 為支持流量工程而針對IS-IS做出的改進(jìn) 422
11.5 復(fù)習(xí)題 423
第12章 為支持IPv6所添加的擴(kuò)展功能 425
12.1 IPv6:概述 425
12.1.1 IPv6的特征和功能 427
12.1.2 IPv6地址的格式 428
12.1.3 IPv6地址的表示方法 430
12.1.4 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 431
12.1.5 無狀態(tài)地址自動(dòng)配置 433
12.1.6 IPv6包頭格式 435
12.1.7 擴(kuò)展包頭 437
12.2 OSPFv3 439
12.2.1 OSPF執(zhí)行IPv4和IPv6路由選擇的兼容性 440
12.2.2 OSPFv2和OSPFv3之間的區(qū)別 441
12.2.3 OSPFv3 LSA 442
12.2.4 選項(xiàng)字段 453
12.2.5 OSPFv3協(xié)議數(shù)據(jù)包 454
12.2.6 未來對OSPFv3的改進(jìn) 456
12.3 為支持IPv6路由選擇針對IS-IS做出的改進(jìn) 457
12.4 復(fù)習(xí)題 459
第13章 為支持多拓?fù)渎酚蛇x擇所做出的改進(jìn) 461
13.1 為支持多拓?fù)渎酚蛇x擇對OSPF所做的改進(jìn) 462
13.1.1 MT-OSPF運(yùn)作規(guī)程 463
13.1.2 MT-OSPF LSA 464
13.1.3 鏈路排除 466
13.2 為支持多拓?fù)渎酚蛇x擇對IS-IS所做的改進(jìn) 467
13.2.1 鏈路排除 467
13.2.2 MT-ISIS TLV 469
13.3 復(fù)習(xí)題 471
后記 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議之未來 473