Allgemeines:

Es gibt vier Typen von Netzwerkprotokollen die von der International Organization for Standardization (ISO) entwickelt wurden. Zwei Typen werden für das Kapitel Level-Routing genauer in Betracht gezogen. Zum einem ist es das End-System to Intermediate-System (ES-IS) Protokoll und zum anderen ist es das Intermediate-System to Intermediate-System (IS-IS) Protokoll. Um einen kompletten Überblick über das Level Routing zu gewährleisten wird in diesem Kapitel nicht nur IS-IS (Level 1, Level 2) behandelt, sondern auch ES-IS (Level 0) und Level 3. Das ISO ES-IS ist im Prinzip dem Address Resolution Protocol (ARP) vom Internet Protokoll (IP) sehr ähnlich. ES-IS wird sehr oft als Level 0 Routing bezeichnet. ES-IS ist im technischen Sinne kein Routing Protokoll, sondern es wird nur so bezeichnet, weil es zusammen mit den eigentlichen Routing-Protokollen eine ende-zu-ende Verbindung für die Übertragung von Routing-Paketen realisiert. Das IS-IS Routing ist bei OSI hierarchisch aufgebaut. Es wird zwischen Level 1 Routing und Level 2 Routing unterschieden. [Vgl. CCNP1, 7.1.3]


Level 0:

Level 0 Routing ist die Übertragung von Routing-Paketen zwischen einem End-System (ES), also einem nicht routing fähigen Gerät, und einem Intermediate-System (IS). Diese beiden Systeme müssen sich im gleichen Subnetzwerk befinden. Ein ES in einem OSI-Netzwerk sendet ein End-System Hello (ESH) Packet um festzustellen ob sich in diesen Subnetzwerk ein IS befindet. Im Gegensatz dazu versendet ein IS ein Intermediate System Hello (ISH) Paket an die ES. Will nun ein ES ein Packet im gleichen Subnetzwerk versenden, dann wird das Packet zum IS gesendet. Das IS weiß, aufgrund der ESH-Pakete die im Subnetz versendet werden, welche ES sich im Subnetz befindet und überträgt das Routing-Paket zum Empfänger. Weiters teilt das IS dem Sender des Pakets eventuell noch einen besseren Pfad zum Empfänger mit. Dies wird durch das „route redirection“ (RD) Protokoll realisiert. Das RD-Protokoll kann man mit dem Internet Control Message Protocol (ICMP) auf der IP Ebene vergleichen. Beim Versenden von Daten in ein anderes Subnetz der gleichen Area, oder in eine andere Area oder Domain werden die Daten ebenfalls zum nächstgelegenen IS gesendet. Dieses IS erledigt dann, je nach Level, die dafür vorgesehenen Schritte.


Level 1:

Wenn man von Routing innerhalb einer Area spricht, dann ist von Level 1 (L1) Routing die Rede. Jede Area hat eine Area ID die in einer Domain einzigartig sein muss. Erst durch die Verwendung der L1-ISs wird die Kommunikation der End Systeme innerhalb der Areas möglich. Alle L1-ISs in einem Area haben die gleiche Link-State-PDU-Datenbank (LSPD). Diese Datenbank beinhaltet ein Bild der gesamten Area und weiters noch die bestehenden Verbindungen zu anderen, benachbarten Areas. Weiters muss das Intermediate-System (IS) auf Level 1 innerhalb einer Area eine eindeutige System-ID besitzen, über diese System IDs wird dann das Level 1 Routing gesteuert.


Level1 und Level 2:

Als Bindeglied zwischen Level 1 und Level 2 (L1L2) fungieren die L1L2-ISs. Solche ISs nehmen am L1 Intra-Area-Routing und am L2 Inter-Area-Routing teil. Sie haben eine ähnliche Funktion wie die Area-Border-Router in OSPF, das heißt sie Routen zwischen Areas und dem Backbone. Ein L1L2-IS verhält sich wie zwei getrennte Intermediate-Systeme, das bedeutet, dass ein L1L2-IS immer getrennte Link-State-PDU-Datenbanken oder Nachbarschafts-Tabellen für seine verschiedenen Levels verwaltet und diese auch nie vermischen wird. Weil ein L1L2IS auch noch für jedes Level einen eigenen SPF-Tree berechnen muss, müssen solche ISs über größere Resourcen als ein L1 oder L2 IS verfügen. Weiters teilt ein L1L2-IS den anderen L1-ISs in der Area mit, dass es sich bei ihm um einen Exit-Point für die Area handelt. Den L2-ISs teilt er außerdem mit, dass er mit dem Area xyz verbunden ist.


Level 2:

Beim Routing zwischen den Areas innerhalb einer Domain spricht man von Level 2 (L2) Routing. Alle Level 2 Intermediate-Systeme (L2-Iss) haben eine L2 Link-State-PDU-Datenbank, diese Datenbank beinhaltet nur die Inter-Area Topologie einer Domain. Das Intermediate-System (IS) auf Level 2 muss innerhalb einer Domain eine eindeutig zu identifizierende System-ID besitzen.


Level 3:

Als Level 3 Routing wird das Übermitteln von Routing Paketen zwischen verschieden Domains bezeichnet. Es wird durch die Verwendung von Exterior Gateway Protokollen (EGP), wie z.B.: Border Gateway Protocol (BGP), realisiert.


Beispiel:

Im Folgenden nun eine Grafik, die die verschiedenen Levels die bei IS-IS vorkommen darstellt.

1)

Abb.1: Levels in IS-IS

Nehmen wir nun an, dass das ES in Area 1 Daten an ein ES in Area 3 übermitteln möchte. Das ES sendet seine Daten an das im gleichen Sub-Netzwerk angeschlossene Level 1 IS. Das Level 1 IS sieht sich die Empfänger Adresse an und stellt fest, dass sich der Empfänger nicht in dieser Area befindet. Das Level 1 IS weiß aber auch nicht in welcher Area sich das Empfänger-ES befindet. Also sendet er in diesem Fall die Daten immer zu dem am nächsten gelegenen L1L2IS. Das L1L2IS kennt die Area ID des Empfängers und sendet via L2IS das Paket zu dem an Area 3 angrenzenden L1L2IS. Jetzt werden die Daten an die Ziel Area übertragen und vom L1L2IS in Area 3 empfangen. Dieses IS stellt anhand der Area ID fest, dass sich der Empfänger in seiner Area befindet und überträgt via Level 1 das Packet zu dem L1IS das sich im gleichen Sub-Netzwerk wie das Empfänger-ES befindet. Aber schon bei diesem kleinen Beispiel sei anzumerken, dass das Senden der Pakete von einem Level 1 IS zu dem am nächsten gelegenen L1L2IS keine optimale Lösung darstellt. Wie man bei Area 1 sieht, gäbe es eine Möglichkeit mit nur 3 Hops zum L1L2IS im Area 3 zu gelangen und nicht mit 4 Hops. Der Grund für das Senden zu dem am nächsten gelegenen L1L2IS ist, dass ein L1-IS keine Ahnung von der L2-Topologie hat. Das L1-IS kennt einzig und allein die Topologie seiner Area und den Weg zu dem am kürzesten entfernten L1L2IS. Eine genaue Analyse dieser nicht optimalen Routenwahl wird im Kapitel „suboptimalrouting“ durchgeführt.


Quellen:

Abe Martey, IS-IS Network Design Solution, Kap. 7

CCNP 1 Ver. 3.1 Kap.7

 
routingdomains.txt · Last modified: 2009/09/13 14:37 (external edit)
 
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