برای درک بهتر مفهوم انتقال دیتابیس در شبکه های Broadcast در شبکه های ISIS ابتدا آن را با OSPF مقایسه می کنیم. اگر به خاطر داشته باشید در OSPF روتری به نام DR وجود دارد که انتقال اطلاعات توپولوژی شبکه broadcast از طریق این روتر انجام می شود.
همچنین انتقال دیتابیس بین روترهای همسایه در شبکه broadcast از طریق روتر DR صورت می گیرد. بدین صورت که آدرس مالتی کست 224.0.0.6 مخصوص روتر DR در نظر گرفته شده است و همه روترهای شبکه با ارسال اطلاعات LSA به این آدرس، روتر DR را مسئول انتقال و یکی کردن اطلاعات LSA با دیگر روترهای شبکه broadcast می کنند. روتر DR نیز این اطلاعات را به آدرس 224.0.0.5 در همان شبکه broadcast ارسال می نماید و بدین ترتیب اطلاعات به صورت غیر مستقیم بین همه روترهای شبکه broadcast منتقل و یکی می شود. برای اطمینان از صحت عملکرد OSPF در شبکه broadcast روتر دیگری به نام BDR وجود دارد که به عنوان پشتیبان در کنار DR به آدرس مالتی کست 224.0.0.6 گوش می دهد و چنانچه روتر DR دچار خرابی شود، BDR جایگزین DR می شود و BDR جدیدی انتخاب خواهد شد.
در پروتکل ISIS نیز روتری به نام DIS[1] وجود دارد که شباهت اسمی آن با DR تداعی کننده عملکرد یکسان DR و DIS است اما واقعیت این است که تفاوت عملکردی آنها بیش از شباهت آنهاست. در ISIS نیز همانند OSPF در شبکه های broadcast روتری به نام DIS انتخاب می شود اما برخلاف OSPF روتر دومی به نام BDIS وجود ندارد و اصلا نیازی به وجود چنین روتری نیست. چرا؟! در ISIS آدرس مالتی کست مخصوص روتر DIS وجود ندارد (فراموش نشود که بسته های ISIS مستقیما روی لایه دیتالینک سوار می شوند و همه بسته های ISIS در سطح L1 به آدرس 0180.c200.0014 و در سطح L2 به آدرس 0180.c200.0015 ارسال می گردند). روتر DIS با شیوه ای متفاوت به یکی شدن دیتابیس روترهای شبکه broadcast کمک می کند. بدین صورت که روتر DIS هر 10 ثانیه یکبار (این زمان قابل تغییر است) نسبت به ارسال بسته CSNP که گویای لیست اطلاعات دیتابیس است، اقدام می نماید. هر یک از روترهای شبکه broadcast با دریافت بسته CSNP، اطلاعات آن را با دیتابیس خود مقایسه می کنند که یکی از سه حالت زیر اتفاق می افتد
- در صورت یکی بودن اطلاعات CSNP با اطلاعات دیتابیس، روتر هیج اقدامی انجام می دهد زیرا چنین شرایطی نشان دهنده به روز بودن دیتابیس روتر است
- جنانچه اطلاعات دیتابیس روتری به روز نباشد، آن روتر با ارسال PSNP، درخواست اطلاعات LSP هایی را ارسال می نماید که در دیتابیس خود ندارد و یا به روز نیست. به روز نبودن LSP از روی کوچکتر بودن sequence number تشخیص داده می شود.
- اگر اطلاعات LSP روتر DIS به روز نباشد و یا به عبارت دیگر sequence number LSP روتر DIS کوچکتر از هر یک از روتر های شبکه broadcast باشد، روتر مورد نظر اقدام به ارسال LSP می کند و به روز کردن اطلاعات دیتابیس DIS می کند.
بنابراین روتر DIS با ارسال دوره ای لیست اطلاعات دیتابیس به روترها کمک می کند تا نسبت به روز بودن دیتابیس خود اطمینان حاصل نمایند و در صورت به روز نبودن اطلاعات دیتابیس هر یک از روترهای شبکه broadcast و یا روتر DIS، در جهت به روز نمودن اطلاعات یکدیگر اقدام نمایند.
اگر به خاطر داشته باشید در شبکه های Point-to-Point روترها بعد از ارسال LSP به یکدیگر برای یکدیگر تاییدیه و یا ack ارسال می نمودند که اینکار با ارسال بسته PSNP انجام می شد. در شبکه های broadcast، تاییدیه مجزایی بعد از ارسال LSP توسط هر یک از روترهای شبکه broadcast و یا روتر DIS ارسال نمی گردد بلکه روترها با بسته CSNP ای که روتر DIS به صورت دوره ای ارسال می کند از به روز بودن دیتابیس خود و روتر DIS مطلع می شوند. اگر دیتابیس هر یک از روترهای شبکه broadcast به روز نباشد، با ارسال PSNP آن را درخواست می کنند و اگر دیتابیس روتر DIS به روز نباشد، روتر شبکه نسبت به ارسال LSP اقدام می نماید تا دیتابیس روتر DIS به روز شود.
قبل از اینکه به کاربرد دوم روتر DIS که ارسال Pseudonode LSP است، بپردازیم، بهتر است نگاهی به چگونگی انتخاب روتر DIS در شبکه broadcast بیندازیم. برای انتخاب DIS مراحل زیر به ترتیب انجام می گیرد.
- روتری که Priority اینترفیس آن در شبکه broadcast مقدار بزرگتری دارد.
محدوده Priority در اینترفیس در پروتکل DIS از 0 تا 127 است و همه مقادیر نیز معتبر هستند. برخلاف پروتکل OSPF که مقدار صفر در Priority بدین معنی است که آن روتر نباید DR و یا BDR شود. برای تعیین Priority از دستور زیر استفاده می کنیم. همانطور که دیده می شود مقدار Priority در دو سطح L1 و L2 قابل تفکیک است
|
IOU1(config)#interface Ethernet 0/0 IOU1(config-if)#isis priority ? <0-127> Priority value IOU1(config-if)#isis priority 10 ? level-1 Specify priority for level-1 routing level-2 Specify priority for level-2 routing
|
تعیین priority اینترفیس در ISIS
- روتری که بزرگترین SNPA را دارد.
حتما به خاطر دارید که آدرس SNPA در شبکه CLNS آدرس لایه 2ای است که به ازاء هر اینترفیس تعیین می شود و به عنوان مثال در شبکه های Ethernet آدرس MAC و در شبکه های frame-relay و ATM آدرس DLCI و VPI/VCI است.
- از آنجایی که ممکن است در شبکه های frame-relay و ATM روترها آدرس DLCI و یا VPI/VCI یکسانی داشته باشند که در این صورت آدرس SNPA آنها یکسان خواهد بود، لذا در چنین شرایطی روتری نقش DIS رو به خود می گیرد که System-Id بزرگتری داشته باشد
در تفاوت DIS در ISIS با DR در OSPF این نکته را هم اضافه کنید که انتخاب روتر DIS رقابتی است. بدین معنی که در هر لحظه هر روتری که شرایط بهتری داشته باشد، نقش DIS را به خود می گیرد و حتی ممکن است در ارسال هر hello عوض شود. فراموش نشود که در ISIS مفهومی به نام روتر پشتیبان DIS و یا BDIS وجود ندارد زیرا همانطور که گفته شد روتر DIS نقش مرکزی برای ارسال اطلاعات دیتابیس بین روترهای شبکه broadcast را ندارد و صرفا با ارسال دوره ای لیست اطلاعات دیتابیس به همه روترها و همچنین به خود کمک می کند که از به روز بودن اطلاعات دیتابیس خود اطمینان حاصل کنند. در هر زمان هر روتری می تواند چنین نقشی را ایفا نماید. روتر DIS با ارسال دوره ای hello در هر 3.3 ثانیه (یک سوم hello time) صحت خود را اعلام می نماید و چنانچه در بازه زمانی hello time هیچ hello ای از آن دریافت نشود، سریعا روتر دیگری جایگزین DIS خواهد شد.
اما روتر DIS نقش مهم دیگری را بازی می کند که مشابه آن در OSPF نیز وجود دارد. اینکه روتر DIS مسئول ارسال توپولوژی شبکه broadcast به دیگر روترهاست. در غیر این صورت هر روتر در شبکه broadcast می بایست اتصال خود به هریک از روترهای شبکه broadcast را با TLV مجزایی اعلام نماید که با چنین مکانیزمی هر روتر (n-1)، TLV و در مجموع n(n-1)، TLV ارسال می گردد. اما در پروتکل ISIS، روتر DIS فقط یک Pseudonode LSP ارسال می کند که در آن همه روترهای شبکه broadcast معرفی می شوند و هر روتر این شبکه نیز صرفا یک TLV با LSP خود ارسال می کند که به Pseudonode LSP اشاره می کند و بیانگر اتصال روتر به شبکه broadcast است.
در شکل زیر در سمت چپ شش روتر نشان داده شده است که به یک شبکه broadcast متصل هستند. در شکل بالا و راست دیده می شود که اگر هر روتر بخواهد اتصال خود را به دیگر روترهای شبکه نشان دهد تعداد بالایی TLV باید ارسال شود که توپولوژی را به یک ارتباط full-mesh بین همه روترهای شبکه broadcast تبدیل می کند. شکل راست و پایین عملکرد کنونی ISIS را نشان می دهد که در آن روتر DIS توپولوژی شبکه broadcast را منتقل می کند که با ارسال TLV به تعدا روترها صورت می گیرد. هر از دیگر روترهای شبکه broadcast، فقط یک TLV که اتصال شبکه broadcast را نشان می دهد، ارسال می نماید. به اطلاعاتی که توسط روتر DIS منتقل می شود و توپولوژی شبکه broadcast را نشان می دهد، Psuedonode LSP گفته می شود. هر روتر متصل به شبکه broadcast نیز با ارسال صرفا یک TLV، اتصال خود به شبکه broadcast را نشان می دهد.
بنابراین در شبکه های broadcast یک LSP اضافه به نام Pseudonode LSP ارسال می گردد. این LSP علاوه بر Router LSP است که هر روتر به صورت مجزا ارسال می کند. همانطور که قبلا گفته شده است، Psudonode LSP توسط روتر DIS ارسال می گردد. یادآوری می شود که هر LSP با سه تایی system-id، Pseudonode-id و LSP Fragment Number تعیین می گردد. همچنین یادآوری می شود که هر روتر اینترفیس های خود را با یک بایتی به نام Local Circuit ID نام گذاری می کند. در Router LSP مقدار system-id همان شناسه روتر و مقدار Pseudonode-id صفر است اما در Network LSP که توسط DIS منتقل می شود و Psudonode LSP نیز نامیده می شود، مقدار system-id شناسه روتر DIS و Pseudonode-id نیز circuit-id اینترفیس روتر DIS در شبکه broadcast است.
چگونگی ارسال توپولوژی شبکه Broadcast در ISIS
برای درک بهتر پروسه انتقال دیتابیس در شبکه های broadcast در پروتکل ISIS شکل زیر را پیاده سازی و مورد بررسی قرار می دهیم که در آن چهار روتر IOU1 تا IOU4 از طریق شبکه broadcast به یکدیگر متصل هستند.
پیاده سازی ISIS در شبکه Broadcast
در شکل زیر ابتدا خروجی show isis hostname نشان داده شده است که در آن معادل hostname هر system-id دیده می شود. برای اطمینان از ایجاد همسایگی نیز دستور show isis neighbors وارد شده است. همانطور که دیده می شود روتر IOU1، سه همسایه IOU2 تا IOU4 دارد اما circuit-id همه روترهای همسایه در شبکه broadcast برابر با مقدار circuit-id روتر DIS است. بنابراین در این شبکه روتر DIS همان روتر IOU1 است. دستور show isis neighbors details مقدار آدرس SNPA و همچنین مقدار Priority هر روتر را نشان می دهد. خروجی دستور show clns interface در روتر IOU1 نیز در ادامه نشان داده شده است که در آن prioroity روتر IOU1، 100 است و به همین دلیل نیز این روتر به عنوان DIS انتخاب شده است. در خروجی این دستور DR ID، IOU1.02 است. بدین معنی که روتر IOU1 همان DIS است و Local Circuit ID آن نیز 0x02 است.
|
IOU1#sh isis hostname Level System ID Dynamic Hostname (notag) * 0000.0000.0001 IOU1 1 0000.0000.0002 IOU2
! ! IOU1#sh isis neighbors System Id Type Interface IP Address State Holdtime Circuit Id IOU2 L1 Et0/0 192.168.1.2 UP 24 IOU1.02 IOU3 L1 Et0/0 192.168.1.3 UP 21 IOU1.02 IOU4 L1 Et0/0 192.168.1.4 UP 27 IOU1.02 ! ! IOU1#sh isis neighbors detail System Id Type Interface IP Address State Holdtime Circuit Id IOU2 L1 Et0/0 192.168.1.2 UP 29 IOU1.02 Area Address(es): 49.0001 SNPA: aabb.cc00.0200 State Changed: 00:01:07 LAN Priority: 64 Format: Phase V Remote TID: 0 Local TID: 0 Interface name: Ethernet0/0 !!! بخشی از خروجی حذف شده است ! IOU1#sh clns interface thernet 0/0 Ethernet0/0 is up, line protocol is up Checksums enabled, MTU 1497, Encapsulation SAP ERPDUs enabled, min. interval 10 msec. CLNS fast switching disabled CLNS SSE switching disabled DEC compatibility mode OFF for this interface Next ESH/ISH in 37 seconds Routing Protocol: IS-IS Circuit Type: level-1-2 Interface number 0x1, local circuit ID 0x2 Level-1 Metric: 10, Priority: 100, Circuit ID: IOU1.02 DR ID: IOU1.02 Level-1 Ipv6 Metric: 10 Number of active level-1 adjacencies: 3 Next IS-IS LAN Level-1 Hello in 108 milliseconds |
مشاهده همسایگی و پارامترهای همسایگی همچون Circuit Id در شبکه Broadcast در پروتکل ISIS
در ادامه خلاصه و همچنین جزئیات جدول دیتابیس روتر IOU1 نشان داده شده است. همانطور که دیده می شود در روتر IOU1 به تعداد پنج LSP وجود دارد. هر روتر یک Router LSP ارسال نموده است و یکی نیز Pseudonode LSP است که توسط روتر DIS ارسال گردیده است. مقدار Pseudonode Id همه Router LSP ها صفر است غیر از Pseudonode LSP که مقدار Pseudonode Id آن برابر با Circuit-Id روتر DIS است. در این سناریو مقدار Pseudonode Id روتر DIS برابر با 0x02 است. Fragment number همه LSP ها صفر است زیرا فقط یک بسته برای هر LSP ارسال شده است.
|
IOU1#sh isis database IS-IS Level-1 Link State Database: LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL IOU1.00-00 * 0x00000005 0xD816 1087 0/0/0 IOU1.02-00 * 0x00000003 0x939D 1101 0/0/0 IOU2.00-00 0x00000003 0x19D3 1085 0/0/0 IOU3.00-00 0x00000003 0x5593 1092 0/0/0 IOU4.00-00 0x00000003 0x9153 1098 0/0/0 ! |
مشاهده خلاصه جدول دیتابیس شبکه broadcast در پروتکل ISIS
برای مشاهده محتویات LSP در روتر IOU1 از دستور show isis database detail استفاده شده است. همانطور که دیده می شود همه روتر ها شبکه 192.168.1.0/24 را در LSP خود ارسال نموده اند. همچنین همه روترها اتصال خود به شبکه broadcast را با ارسال TLV مشترک از نوع IS که به Pseudonode LSP اشاره می کند، اعلام می کنند. Pseudonode LSP ارسالی IOU1.02 است که توسط روتر IOU1 که DIS است، ارسال شده است و لیست روترهای شبکه broadcast را نشان می دهد.
|
IOU1#show isis database detail IS-IS Level-1 Link State Database: LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL IOU1.00-00 * 0x00000005 0xD816 1023 0/0/0 Area Address: 49.0001 NLPID: 0xCC Hostname: IOU1 IP Address: 172.16.1.1 Metric: 10 IP 172.16.1.0 255.255.255.0 Metric: 10 IP 192.168.1.0 255.255.255.0 Metric: 10 IS IOU1.02 IOU1.02-00 * 0x00000003 0x939D 1037 0/0/0 Metric: 0 IS IOU1.00 Metric: 0 IS IOU2.00 Metric: 0 IS IOU3.00 Metric: 0 IS IOU4.00 IOU2.00-00 0x00000003 0x19D3 1020 0/0/0 Area Address: 49.0001 NLPID: 0xCC Hostname: IOU2 IP Address: 172.16.2.1 Metric: 10 IP 172.16.2.0 255.255.255.0 Metric: 10 IP 192.168.1.0 255.255.255.0 Metric: 10 IS IOU1.02 IOU3.00-00 0x00000003 0x5593 1026 0/0/0 Area Address: 49.0001 NLPID: 0xCC Hostname: IOU3 IP Address: 172.16.3.1 Metric: 10 IP 172.16.3.0 255.255.255.0 Metric: 10 IP 192.168.1.0 255.255.255.0 Metric: 10 IS IOU1.02 IOU4.00-00 0x00000003 0x9153 1031 0/0/0 Area Address: 49.0001 NLPID: 0xCC Hostname: IOU4 IP Address: 172.16.4.1 Metric: 10 IP 172.16.4.0 255.255.255.0 Metric: 10 IP 192.168.1.0 255.255.255.0 Metric: 10 IS IOU1.02 |
مشاهده جزئیات جدول دیتابیس شبکه broadcast در پروتکل ISIS
نهایتا روی این نکته مجددا تاکید می شود که روتر DIS مقدار hello time و hold time خود را به یک سوم بقیه روترها کاهش می دهد تا بدین ترتیب قطعی روتر DIS سریعتر توسط دیگر روترها شناسایی شود. چنانچه روتر DIS قطع شود، روتر دیگری به عنوان روتر DIS انتخاب می گردد بدون آنکه نیاز باشد تا در همسایگی تغییراتی ایجاد گردد. تغییر DIS صرفا با ارسال Pseudonode LSP جدید توسط روتر DIS جدید صورت می گیرد. همه روترها نیز LSP خود را به روز می کنند تا به Pseudonode LSP جدید اشاره کند. سادگی نسبی این پروسه دلیل اصلی نداشتن Backup DIS در پروتکل ISIS است.
مکانیزم Query and Reply در EIGRP 
مکانیزم Feasible Successor در EIGRP 
مروری بر GRE Tunnel و پیاده سازی آن 
آدرس دهی IPv6 
مدیریت MTU در GRE Tunnel