پروتکل مسیریابی IS-IS چیست

پروتکل مسیریابی IS-IS چیست:

S-IS (Intermediate System to Intermediate System) یک پروتکل مسیریابی داخلی (Interior Gateway Protocol) است که در شبکه‌های IP و شبکه‌های مبتنی بر مجازی‌سازی MPLS استفاده می‌شود. IS-IS به عنوان یک پروتکل داخلی برای مسیریابی داده‌ها درون یک شبکه عمل می‌کند.

پروتکل مسیریابی IS-IS نخستین بار توسط شرکت Digital Equipment Corporation (DEC) در دهه 1980 معرفی شد و در استاندارد OSI (Open Systems Interconnection) توسعه یافت. در حال حاضر، IS-IS برای مسیریابی در شبکه‌های IP استفاده می‌شود و به عنوان یک پروتکل مسیریابی داخلی از نوع دوم (IGP) در شبکه‌های بزرگ استفاده می‌شود.

پروتکل IS-IS نیز از الگوریتم SPF (Shortest Path First) برای محاسبه مسیرها استفاده می‌کند. با این حال، IS-IS ساختار دیگری نسبت به OSPF دارد و از زبان TLV (Type-Length-Value) برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کند. در مقاله پروتکل OSPF چیست و چه کاربردی دارد می توانید بیشتر با این پروتکل آشنا شوید.

پروتکل مسیریابی IS-IS در شبکه‌های بزرگ و پیچیده کارایی خوبی دارد و به خوبی قابل مقیاس‌پذیری است. این پروتکل قابلیت مسیریابی برای تعداد بسیار زیادی دستگاه را دارد و قابلیت‌هایی مانند توزیع بار (load balancing) و توازن بار درون شبکه (equal cost multipath) را فراهم می‌کند. به طور کلی، IS-IS یک پروتکل مسیریابی قدرتمند و پرکاربرد است که در شبکه‌های بزرگ و پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه پروتکل مسیریابی IS-IS:

پروتکل مسیریابی IS-IS در دهه 80 توسط شرکت Digital Equipment یا DEC به عنوان پروتکل مسیریابی برای ISO ارائه شد، که توسط GOISP برای استفاده دولتی اشاعه یافت. امروزه پروتکل محبوب IS-IS به عنوان راه حلی برای سرویس دهندگان جهت IP routing درون Core شبکه استفاده می شود که بی نیاز از IP عمل می کند.

هر روتر IS-IS اطلاعات مربوط به وضعیت محلی خود (اینترفیس های قابل استفاده و همسایگان قابل دسترسی و هزینه استفاده از هر رابط) را با استفاده از پیغام Link State PDU (LSP) به سایر روترها توزیع می کند. هر روتر از پیامهای دریافتی برای ایجاد یک پایگاه داده یکسان که توپولوژی AS را توصیف می کند، استفاده می کند.

تفاوت ها و شباهت های IS-IS با OSPF :

IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) و OSPF (Open Shortest Path First) هر دو پروتکل مسیریابی داخلی هستند و برای مسیریابی در شبکه‌های IP استفاده می‌شوند. با این حال، هر دو پروتکل تفاوت‌ها و شباهت‌هایی نیز دارند. در زیر تفاوت‌ها و شباهت‌های اصلی بین پروتکل IS-IS و OSPF را بررسی می‌کنیم:

تفاوت‌ها:

ساختار مبتنی بر پروتکل OSI: یکی از تفاوت‌های اصلی بین پروتکل مسیریابی IS-IS و OSPF این است که IS-IS ساختاری بر پایه استاندارد OSI دارد، در حالی که OSPF ساختاری بر پایه استاندارد IP است. این تفاوت در ساختار داخلی و فرمت پیام‌ها و بسته‌ها تأثیر می‌گذارد.

زبان TLV: پروتکل IS-IS از زبان TLV (Type-Length-Value) برای انتقال اطلاعات در پیام‌ها استفاده می‌کند. در حالی که OSPF از فرمت پیام‌های خود استفاده می‌کند. این تفاوت در ساختار پیام‌ها و روش انتقال اطلاعات تفاوت‌هایی بین دو پروتکل ایجاد می‌کند.

مدیریت ترافیک: IS-IS و OSPF دو روش مدیریت ترافیک متفاوت دارند. در OSPF، ترافیک بر اساس وزن و هزینه مسیر توزیع می‌شود، در حالی که در پروتکل مسیریابی IS-IS، ترافیک بر اساس تعداد مسیرها توزیع می‌شود. این تفاوت در توزیع بار و توازن بار در شبکه‌ها تأثیر می‌گذارد.

شباهت‌ها:

الگوریتم SPF: هر دو پروتکل IS-IS و OSPF برای محاسبه مسیرها از الگوریتم SPF استفاده می‌کنند. الگوریتم SPF، کوتاهترین مسیرها را برای رسیدن به مقصد تعیین می‌کند.

پروتکل‌های مسیریابی داخلی: هر دو پروتکل IS-IS و OSPF پروتکل‌های مسیریابی داخلی هستند و برای مسیریابی در شبکه‌های بزرگ و پیچیده استفاده می‌شوند.

قابلیت مقیاس‌پذیری: هر دو پروتکل قابلیت مقیاس‌پذیری بالا را دارند و می‌توانند در شبکه‌های بزرگ و پیچیده عملکرد خوبی داشته باشند.

پشتیبانی از IPv6: هر دو پروتکل IS-IS و OSPF از IPv6 پشتیبانی می‌کنند و قابلیت استفاده در شبکه‌های IPv6 را دارند.

بنابراین، IS-IS وOSPF هر دو پروتکل مسیریابی معتبر و قدرتمندی هستند که در شبکه‌های مختلف استفاده می‌شوند. تفاوت‌ها و شباهت‌هایی که بین آن‌ها وجود دارد، به میزانی که در یک سناریو خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند و ترجیحات مهندس شبکه را می‌تواند تحت تأثیر قرار دهد. بهتر است با توجه به نیازها و مشخصات شبکه‌ی خود، یکی از این پروتکل‌ها را انتخاب کنید.

مزایای استفاده از پروتکل IS-IS:

استفاده از پروتکل مسیریابی IS-IS برای شبکه‌ها و سازمان‌ها مزایایی دارد. در زیر تعدادی از این مزایا را بررسی می‌کنیم:

• مقیاس‌پذیری: IS-IS قابلیت مقیاس‌پذیری بالایی دارد و می‌تواند در شبکه‌های بزرگ و پیچیده عملکرد خوبی داشته باشد. این پروتکل قابلیت توسعه و افزایش سایز شبکه را با حداقل تأثیر بر روی عملکرد شبکه فراهم می‌کند.
• سرعت همگرایی: IS-IS یک الگوریتم همگرایی سریع دارد که به عنوان SPF (Shortest Path First) شناخته می‌شود. این الگوریتم به سرعت مسیرهای کوتاهتر را برای رسیدن به مقصد تعیین می‌کند و در نتیجه زمانی که تغییری در شبکه اتفاق می‌افتد، همگرایی سریع‌تری را ارائه می‌دهد.
• توازن بار: IS-IS قابلیت توزیع بار متوازن را بین مسیریاب‌ها دارد. این پروتکل به صورت پیشفرض بار را بر اساس تعداد مسیرها توزیع می‌کند، که به معنی بهینه‌سازی استفاده از منابع شبکه است و موجب افزایش کارایی و عملکرد شبکه می‌شود.
• پشتیبانی از IPv6: پروتکل IS-IS به طور کامل از IPv6 پشتیبانی می‌کند. این به معنی این است که می‌توان از IS-IS برای مسیریابی در شبکه‌های IPv6 استفاده کرد و بدون هیچ مشکلی با این نسخه جدید از پروتکل آشنا شد.
• امنیت: پروتکل IS-IS امکانات امنیتی قوی را فراهم می‌کند. از جمله قابلیت‌های امنیتی این پروتکل می‌توان به استفاده از توکن ها (همانند OSPF) و همچنین امکان محدود کردن دسترسی و کنترل لیست سیاه اشاره کرد.
• پشتیبانی از MPLS: پروتکل IS-IS قابلیت پشتیبانی از MPLS (Multi-Protocol Label Switching) را دارد. MPLS یک فناوری مهم برای ارائه خدمات شبکه مبتنی بر برچسب است و با استفاده از IS-IS می‌توان برچسب‌ها را در شبکه مدیریت کرد و ترافیک را به صورت موثر و کارآمد هدایت کرد.
• پشتیبانی از مسیریابی چندسطحی: این پروتکل قابلیت مسیریابیچندسطحی (Multi-Level Routing) را دارد. این به معنی این است که شبکه‌ها را می‌توان به چندین سطح تقسیم کرد و هر سطح می‌تواند مسئولیت مسیریابی خود را داشته باشد. این ویژگی می‌تواند مفید باشد برای شبکه‌هایی که از ساختار سلسله‌ مراتبی مانند شبکه‌های ISP استفاده می‌کنند.

به طور کلی، IS-IS یک پروتکل مسیریابی پیشرفته و قدرتمند است که مزایای متعددی در شبکه‌های بزرگ و پیچیده ارائه می‌دهد. این پروتکل با مقیاس‌پذیری بالا، همگرایی سریع، توازن بار، امنیت، پشتیبانی از IPv6 و MPLS، و قابلیت مسیریابی چندسطحی، بهبود عملکرد شبکه را فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع پروتکل های مسیریابی