IS-ISは，OSPFと同様にリンクステート型のルーティングプロトコルです。IS-ISの動作は，OSPFと似ていますが，いくつかの部分でOSPFと異なります。今回は，IS-ISのルーティングのしくみを学びましょう。
IS-ISレベルルーティング
IS-ISは，ネットワーク全体を複数のエリアに分ける「階層型ルーティング」（レベルルーティング）を実行します。エリア内のルーティングであるレベル1ルーティングと，エリア間のルーティングであるレベル2ルーティングが，IS-ISで実行するルーティングです。このエリア1と2のルーティングは，以下のようになります（図1）。- あて先がエリア内の場合は，レベル1 ISがレベル1のデータベースを使ってルーティングする
- あて先がエリア外の場合は，レベル1 ISが自身に最も近いレベル1-2 ISへパケットをルーティングする。レベル1-2 ISは，あて先エリアへレベル2のデータベースを使ってルーティングする
図1 レベルルーティング
レベル1ルーティングでは，NSAPアドレス内のSystemIDに基づいてルーティングされます。レベル2ルーティングは，エリアIDに基づいてのルーティングになります。ただし，レベル2ルーティングでもレベル2 ISの識別にはSystemIDを使います。
レベル1 ISにとってのデフォルトルートは，自身に最も近いレベル2 ISになります。そのため，ISの配置とコスト設定によっては，「行き」のルートと「帰り」のルートが異なる場合があります。このようなルーティングを「非対称ルーティング」と呼びます（図2）。
図2 非対称ルーティング
リンクステート情報
OSIプロトコルで使うパケットは，PDU（Protocol Data Unit）と呼ばれます。IS-ISで使われるPDUには，次の種類があります。- LSP ･･･ リンクステート情報
- Hello PDU ･･･ 隣接関係の確立と維持
- PSNP ･･･ リンクステート要求と確認応答
- CSNP ･･･ リンクステート情報データベースの配布
IS-ISのLSP（リンクステート情報）は，次のようなフォーマットになっています（図3）。
図3 LSPフォーマット
IS-ISヘッダには，以下の値などが記述されます。
- ヘッダ長 ･･･ ヘッダのサイズ
- PDU長 ･･･ PDUのサイズ
- LSP ID ･･･ そのLSPのID。リンクステート情報をこのIDで識別する
- LSPシーケンス番号 ･･･ そのLSPの新しさを表す値
- LSP生存時間 ･･･ そのLSPのエイジアウトに使用する
TLVフィールドは，タイプ，長さ，値が1セットとなった可変長データです。TLVには次のようなタイプがあります。
- ISネイバー ･･･ 隣接ISを通知する
- ESネイバー ･･･ ISに隣接するESを通知する
- 認証情報 ･･･ PDUの認証に使用する
- IPサブネット ･･･ Integrated IS-ISで使用する
IS-ISがOSPFと大きく違うのは，リンクステートデータベースにESネイバーの情報も保持するところです。OSPFでは個々のクライアントのアドレス情報はリンクステートデータベースには入れず，ルータとネットワークのアドレスだけを保存します。一方のIS-ISでは，リンクステートデータベースにESの情報も記載します。
なお，LSPにはレベル1LSPとレベル2LSPが存在します。レベル1LSPはレベル1ルーティングで使い，レベル2LSPはレベル2ルーティングで使います。ISのレベルと一致するレベルのLSPのみが，データベースに記載されます。
また，IS-ISではネットワークのタイプも分類します。
- ブロードキャスト ･･･ マルチアクセスネットワーク。LANまたはマルチポイントWAN
- ポイントツーポイント･･･ 上記ブロードキャスト以外
OSPFと違い，NBMAなどはありません。NBMAはマルチポイントとして運用することが推奨されています。
ブロードキャストの場合は，代表ルーターであるDISがLSPを配布することにより，データベースを同期します（Integrated IS-IS編第2回 図5を参照）。非ブロードキャストの場合は，隣接ISへイベントトリガでLSPを配布し，受け取ったISが確認応答を返すことによりデータベースを同期します。
Hello PDUと隣接関係
IS-ISは，OSPFやEIGRPと同じ様に，隣接ルータ（IS)と隣接関係（adjacency)を結びます。隣接関係を結ぶにはHello PDUを使います。Hello PDUは5種類あります。- ESH ･･･ ES-ISで使用される。ESからISへのHello PDU
- ISH ･･･ ES-ISで使用される。ISからESへのHello PDU
- Level1 LAN IIH ･･･ IS-ISで使用される。ISからISへのHello PDU（IS-IS Hello）。ブロードキャストネットワークのレベル1ルーティングで使う
- Level2 LAN IIH ･･･ ブロードキャストネットワークのレベル2ルーティングで使う
- PtoP IIH ･･･ ポイントツーポイントネットワークで使用される。レベル1とレベル2で同じHello PDUを使う
IS-ISのHelloによる隣接関係の確立のポイントは，異なるレベルのIS間では隣接関係にはならないことです。例えば，レベル1 ISとレベル2 ISの間では，隣接関係は結べません。また，同じレベル1でもエリアが異なる場合は隣接関係を結べません（図4）。
図4 レベルと隣接関係
また，ポイントツーポイントネットワークでは，レベル1とレベル2で同じHello PDUを使います。Hello PDUの中にレベルとエリアID情報が入っていますので，LANと同様の隣接関係になります。隣接関係の条件をまとめると次のような表になります。
| エリア | IS（ルータ） | Hello | 結果 | |
|---|---|---|---|---|
| 同じエリア | レベル１ | レベル１ | L1 Hello | L1隣接 |
| レベル1 | レベル1-2 | L1 Hello | L1隣接 | |
| レベル2 | レベル2 | L2 Hello | L2隣接 | |
| レベル1-2 | レベル2 | L2 Hello | L2隣接 | |
| レベル1-2 | レベル1-2 | L1 Hello | L1隣接 | |
| L2 Hello | L2隣接 | |||
| 違うエリア | レベル１ | レベル１ | --- | --- |
| レベル1 | レベル2 | --- | --- | |
| レベル1 | レベル1-2 | --- | --- | |
| レベル2 | レベル2 | L2 Hello | L2隣接 | |
| レベル1-2 | レベル2 | L2 Hello | L2隣接 | |
| レベル1-2 | レベル1-2 | L2 Hello | L2隣接 | |
同じエリアでは，レベル1-2ルータ同士ではレベル1とレベル2の両方の隣接関係が結ばれます。
