OSPF协议
OSPF（开放式最短路径优先）是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议（Interior Gateway Protocol）。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2（RFC2328）；针对 IPv6 协议使用OSPF Version 3（RFC2740）。
OSPF协议的主要特点有：
- OSPF采用组播形式收发报文，可以减少对其他不运行OSPF路由器的影响。
- OSPF支持无类型域间选路（CIDR）。
- OSPF支持对等价路由进行负载分担。
- OSPF支持报文加密。
- OSPF允许将整个路由域划分为多个区域，以提高可扩展性和管理性。其中一个区域必须是骨干区域（Area 0），其他区域必须通过骨干区域或者虚连接与骨干区域相连。区域之间的通信需要通过区域边界路由器（ABR）进行。
- OSPF有五种类型的路由器：内部路由器（IR）、区域边界路由器（ABR）、自治系统边界路由器（ASBR）、备份指定路由器（BDR）和指定路由器（DR）。
- OSPF有五种类型的网络：点到点网络、广播网络、非广播多路访问网络（NBMA）、点到多点网络和虚拟链路。
- OSPF有七种类型的链路状态通告（LSA）：Router-LSA、Network-LSA、Network-summary-LSA、ASBR-summary-LSA、AS-external-LSA、NSSA LSA和Opaque LSA。不同类型的LSA在不同类型的区域中传播。
- OSPF有五种类型的报文：Hello报文、Database Description报文、Link State Request报文、Link State Update报文和Link State Acknowledgment报文。这些报文用于建立和维护邻居关系，交换链路状态信息，以及确认收到的信息。
- OSPF使用Router ID来唯一标识一个路由器。Router ID是一个32位无符号整数，可以手动配置，也可以从接口的IP地址中自动选取最大的一个。
- OSPF使用cost作为度量值，计算到达目标网络的最短路径。cost可以根据接口的带宽或者手动配置来确定。默认情况下，cost=100M/接口带宽。
IS-IS协议
IS-IS（中间系统到中间系统）是ISO组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。最初是为CLNP（无连接网络协议）设计的，后来经过扩展和修改，可以同时支持IP和CLNP网络，称为集成IS-IS或双IS-IS。
IS-IS协议的主要特点有：
- IS-IS工作在数据链路层，而不是网络层，因此不依赖于IP地址或者CLNP地址。IS-IS使用ISO地址来标识网络实体和服务。
- IS-IS将整个路由域划分为两层：第一层（L1）和第二层（L2）。L1区域相当于OSPF的普通区域，L2区域相当于OSPF的骨干区域。L1区域之间必须通过L2区域相连，L1区域之间不能直接相连。
- IS-IS有三种类型的路由器：第一层路由器（L1）、第二层路由器（L2）和第一层/第二层路由器（L1/L2）。L1路由器只能在同一个L1区域内路由，L2路由器只能在L2区域内路由，L1/L2路由器可以在两个层次之间进行路由，相当于OSPF的ABR。
- IS-IS有四种类型的链路状态报文（LSP）：Level 1 LSP、Level 2 LSP、Level 1-2 LSP和外部LSP。不同类型的LSP在不同层次的区域中传播。
- IS-IS有四种类型的报文：IS-IS Hello报文、完整序列号报文（CSNP）、部分序列号报文（PSNP）和链路状态报文（LSP）。这些报文用于建立和维护邻居关系，交换链路状态信息，以及确认收到的信息。
- IS-IS使用System ID来唯一标识一个路由器。System ID是一个48位无符号整数，通常是从接口的MAC地址中选取的。
- IS-IS使用默认度量值来计算到达目标网络的最短路径。默认度量值可以根据接口的带宽或者手动配置来确定。
OSPF协议和IS-IS协议的相同点
OSPF协议和IS-IS协议都是基于链路状态的内部网关协议，都使用最短路径优先算法进行路由计算，都支持无类域间选路（CIDR），都允许将整个路由域划分为多个区域，都使用泛洪机制来传播链路状态信息，都需要选举指定路由器（DR或DIS）来减少广播网络中的通信开销，都支持对等价路径进行负载分担。
OSPF协议和IS-IS协议的区别
OSPF协议和IS-IS协议也有一些显著的区别，主要体现在以下方面：
| 方面 | OSPF | IS-IS |
|---|---|---|
| 工作层次 | 网络层 | 数据链路层 |
| 地址结构 | 使用IP地址 | 使用ISO地址 |
| 路由器标识 | 使用Router ID | 使用System ID |
| 区域划分 | 骨干区域和普通区域 | 第一层区域和第二层区域 |
| 路由器类型 | 内部、ABR、ASBR、DR、BDR | L1、L2、L1/L2、DIS |
| 链路状态信息 | 使用LSA | 使用LSP |
| 报文类型 | Hello、DD、LSR、LSU、LSAck | IIH、CSNP、PSNP、LSP |
| 度量值 | 使用cost | 使用默认度量值 |
| 网络类型 | 点到点、广播、NBMA、点到多点、虚拟链路 | 点到点、广播、NBMA |
OSPF协议和IS-IS协议的应用场景
OSPF协议和IS-IS协议都可以应用于大型网络中，但是根据不同的网络特点和需求，它们各有优劣势。一般来说：
- OSPF协议更适合于园区网或企业网，因为它支持更多的网络类型，更多的区域类型，更灵活的度量值配置，更细致的路由策略和策略路由。
- OSPF协议也更容易与其他路由协议进行互操作，因为它使用IP地址作为路由器标识和网络地址。OSPF协议也更容易进行故障排除，因为它支持报文加密和认证，以及更多的调试命令和工具。
- IS-IS协议更适合于运营商网或互联网骨干网，因为它工作在数据链路层，不依赖于IP地址或者CLNP地址，可以同时支持多种网络协议。IS-IS协议也更简单和高效，因为它只有两层区域划分，只有一种区域边界路由器，只有四种链路状态报文，只有一个度量值。IS-IS协议也更稳定和可扩展，因为它使用ISO地址作为路由器标识和网络地址，可以避免IP地址重复或者不一致的问题，可以支持更大的网络规模。
OSPF协议和IS-IS协议的优劣势
OSPF协议和IS-IS协议各有优劣势，具体如下：
| 方面 | OSPF | IS-IS |
|---|---|---|
| 优势 | 支持更多的网络类型、区域类型、度量值配置、路由策略和策略路由；更容易与其他路由协议互操作；支持报文加密和认证；更容易进行故障排除 | 工作在数据链路层，不依赖于IP地址或者CLNP地址；可以同时支持多种网络协议；区域划分简单高效；链路状态报文少而精；度量值统一简单；使用ISO地址避免IP地址冲突；支持更大的网络规模 |
| 劣势 | 工作在网络层，依赖于IP地址；只能支持IP网络；区域划分复杂繁琐；链路状态报文多而杂；度量值配置灵活但复杂；使用IP地址可能导致IP地址冲突；难以支持非常大的网络规模 | 支持的网络类型、区域类型、度量值配置、路由策略和策略路由较少；不容易与其他路由协议互操作；不支持报文加密和认证；不容易进行故障排除 |