1.簡介
IS-IS屬於IGP（Interior Gateway Protocol，內部網關協議），用於自治系統內部。IS-IS是一種鏈路狀態協議，使用SPF（Shortest Path First，最短路徑優先）算法進行路由計算。
2.IS-IS基本術語
· IS（Intermediate System）：中間系統。相當於TCP/IP中的路由器，是IS-IS協議中生成路由和傳播路由信息的基本單元。在下文中IS和路由器具有相同的含義。
· ES（End System）：終端系統。相當於TCP/IP中的主機系統。ES不參與IS-IS路由協議的處理，ISO使用專門的ES-IS協議定義終端系統與中間系統間的通信。
· RD（Routing Domain）：路由域。在一個路由域中多個IS通過相同的路由協議來交換路由信息。
· Area：區域，路由域的細分單元，IS-IS允許將整個路由域分為多個區域。
· LSDB（Link State DataBase）：鏈路狀態數據庫。網絡內所有鏈路的狀態組成了鏈路狀態數據庫，在每一個IS中都至少有一個LSDB。IS使用SPF算法，利用LSDB來生成自己的路由。
· LSPDU（Link State Protocol Data Unit）：鏈路狀態協議數據單元，簡稱LSP。在IS-IS中，每一個IS都會生成LSP，此LSP包含了本IS的所有鏈路狀態信息。
· NPDU（Network Protocol Data Unit）：網絡協議數據單元，是OSI中的網絡層協議報文，相當於TCP/IP中的IP報文。
· DIS（Designated IS）：廣播網絡上選舉的指定中間系統，也可以稱為指定IS。
· NSAP（Network Service Access Point）：網絡服務接入點，即OSI中網絡層的地址，用來標識一個抽象的網絡服務訪問點，描述OSI模型的網絡地址結構。
3.IS-IS地址
NSAP由IDP（Initial Domain Part）和DSP（Domain Specific Part）組成。IDP相當於IP地址中的主網絡號，DSP相當於IP地址中的子網號和主機地址。
IDP部分是ISO規定的，它由AFI（Authority and Format Identifier）和IDI（Initial Domain Identifier）兩部分組成：
- AFI表示地址分配機構和地址格式。
- IDI用來標識域。
DSP由HO-DSP（High Order Part of DSP）、SystemID和SEL三個部分組成：
- HO-DSP用來分割區域。
- SystemID用來區分主機。
- SEL有時也寫成N-SEL（NSAP Selector），它的作用類似IP中的“協議標識符”，用於指示服務類型，不同的傳輸協議對應不同的SEL。
IDP和DSP的長度都是可變的，NSAP總長最多是20個字節，最少8個字節。
IS-IS地址結構由以下三部分組成：
- 區域地址
IDP和DSP中的HO-DSP一起，既能夠標識路由域，也能夠標識路由域中的區域，被稱為區域地址。兩個不同的路由域中不允許有相同的區域地址。
一般情況下，一台路由器只需要配置一個區域地址，且同一區域中所有節點的區域地址都要相同。為了支持區域的平滑合並、分割及轉換，一台路由器最多可配置3個區域地址。
- System ID
System ID用來在區域內唯一標識主機或路由器。它的長度固定為48比特。
在實際應用中，一般使用Router ID與System ID進行對應。假設一台路由器使用接口Loopback0的IP地址168.10.1.1作為Router ID，則它在IS-IS使用的System ID可通過如下方法轉換得到：
- 將IP地址168.10.1.1的每一部分都擴展為3位，不足3位的在前面補0；
- 將擴展后的地址168.010.001.001重新划分為3部分，每部分由4位數字組成，得到的1680.1000.1001就是System ID。
實際System ID的指定可以有不同的方法，但要保證能夠唯一標識主機或路由器。
- SEL
SEL用於指示服務類型，不同的傳輸協議對應不同的SEL。它的長度固定為8比特。在IP中，SEL均為00。
4.NET
NET（Network Entity Title，網絡實體名稱）指示的是IS本身的網絡層信息，不包括傳輸層信息，可以看作是一類特殊的NSAP，即SEL為0的NSAP地址。因此，NET的長度與NSAP的相同，為8～20個字節。
NET由三部分組成：
- 區域ID：它的長度可變的，為1～13個字節。
- System ID：用來在區域內唯一標識主機或路由器，它的長度固定為6個字節。
- SEL：為0，它的長度固定為1個字節。
例如NET為：ab.cdef.1234.5678.9abc.00，則其中區域ID為ab.cdef，System ID為1234.5678.9abc，SEL為00。
通常情況下，一台路由器配置一個NET即可，當區域需要重新划分時，例如將多個區域合並，或者將一個區域划分為多個區域，這種情況下配置多個NET可以在重新配置時仍然能夠保證路由的正確性。
由於一台路由器最多可配置3個區域地址，所以最多也只能配置3個NET。在配置多個NET時，必須保證它們的System ID都相同。
5.IS-IS區域
為了支持大規模的路由網絡，IS-IS在路由域內采用兩級的分層結構。一個大的路由域通常被分成多個區域（Areas）。一般來說，我們將Level-1路由器部署在區域內，Level-2路由器部署在區域間，
Level-1-2路由器部署在Level-1路由器和Level-2路由器的中間。
1）Level-1路由器
Level-1路由器負責區域內的路由，它只與屬於同一區域的Level-1和Level-1-2路由器形成鄰居關系，維護一個Level-1的LSDB，該LSDB包含本區域的路由信息，到區域外的報文轉發給最近的Level-1-2路由器。
屬於不同區域的Level-1路由器不能形成鄰居關系。
2）Level-2路由器
Level-2路由器負責區域間的路由，可以與同一區域或者其它區域的Level-2和Level-1-2路由器形成鄰居關系，維護一個Level-2的LSDB，該LSDB包含區域間的路由信息。
所有Level-2路由器和Level-1-2路由器組成路由域的骨干網，負責在不同區域間通信，骨干網必須是物理連續的。
Level-2路由器是否形成鄰居關系與區域無關。
3）Level-1-2路由器
同時屬於Level-1和Level-2的路由器稱為Level-1-2路由器，可以與同一區域的Level-1和Level-1-2路由器形成Level-1鄰居關系，也可以與同一區域或者其他區域的Level-2和Level-1-2路由器形成Level-2的鄰居關系。
Level-1路由器必須通過Level-1-2路由器才能連接至其他區域。Level-1-2路由器維護兩個LSDB，Level-1的LSDB用於區域內路由，Level-2的LSDB用於區域間路由。
6.IS-IS拓撲結構
下圖為一個運行IS-IS協議的網絡，其中Area 1是骨干區域，該區域中的所有路由器均是Level-2路由器。另外4個區域為非骨干區域，它們都通過Level-1-2路由器與骨干路由器相連。
下圖是IS-IS的另外一種拓撲結構圖。在這個拓撲中，並沒有規定哪個區域是骨干區域。所有Level-2路由器和Level-1-2路由器構成了IS-IS的骨干網，它們可以屬於不同的區域，但必須是物理連續的。
IS-IS的骨干網（Backbone）指的不是一個特定的區域。
IS-IS不論是Level-1還是Level-2路由，都采用SPF算法，分別生成最短路徑樹（Shortest Path Tree，SPT）。
7.路由滲透
通常情況下，區域內的路由通過Level-1的路由器進行管理。所有的Level-2路由器和Level-1-2路由器構成一個Level-2區域。因此，一個IS-IS的路由域可以包含多個Level-1區域，但只有一個Level-2區域。
Level-1區域必須且只能與Level-1-2區域相連，不同的Level-1區域之間並不相連。
Level-1區域內的路由信息通過Level-1-2路由器發布到Level-2區域，因此，Level-2路由器知道整個IS-IS路由域的路由信息。但是，在缺省情況下，Level-2路由器並不將自己知道的其它Level-1區域以及 Level-2區域的
路由信息發布到Level-1區域。這樣，Level-1路由器將不了解本區域以外的路由信息，Level-1路由器只將去往其它區域的報文發送到最近的Level-1-2路由器，所以可能導致對本區域之外的目的地址無法選擇最佳的路由。
為解決上述問題，IS-IS提供了路由滲透功能，使Level-1-2路由器可以將己知的其它Level-1區域以及Level-2區域的路由信息發布到指定的Level-1區域。