中间系统到中间系统协议在哪一层

中间系统到中间系统协议（Intermediate System to Intermediate System Protocol，简称IS-IS）是一个用于在计算机网络中进行路由选择的协议。它最初是在DEC公司开发的DECnet（一种局域网）中被使用，现在被广泛地应用于许多网络协议中。那么IS-IS协议实际上运行在哪一层呢？

IS-IS协议的结构

IS-IS协议是一种基于链路状态的路由协议。它将网络看作是一个有向图，它的计算方式与OSPF协议类似。IS-IS协议使用的是“交换数据包”的方式来传递有关路由信息的消息，这个消息称为“骨干路由协议数据单元”（Protocol Data Unit，简称PDU）。当IS-IS协议在网络中传输数据包时，它会在数据包的头部加上一些控制信息（例如发送方和接收方的ID、协议版本、数据包类型等）和一些可变信息（例如网络拓扑、链路状态等）。IS-IS协议的整个数据包通常被称为“协议数据单元”（Protocol Data Unit，简称PDU），它分为三种类型：HELLO PDU、LSA PDU和SNP PDU。

IS-IS协议的运行方式

IS-IS协议在实际中一般运行在三层网络协议中。IS-IS协议的基本工作原理如下：

首先，各IS-IS路由器之间建立邻居关系，发送Hello消息确认邻居关系正常。然后，IS-IS路由器根据邻居关系形成链路状态数据库（Link-State Database，简称LSDB）。接着，各路由器根据数据库计算最短路径，并将计算结果编写成转发表，用于转发数据包。最后，各路由器持续地交换LSA以保持LSDB最新。

由此可见，IS-IS协议既牵涉到控制层面的交互机制，也涉及到数据结构和路由计算等内部实现细节。因此，根据不同的分析角度和需求，在理论上也可以将IS-IS协议视为在不同层次和领域中的协议。

IS-IS协议的OSI模型概念

在OSI模型中，IS-IS可以被认为是运行在网络层的协议。在网络层中，IS-IS协议任务是将路由信息传递给相邻的路由器，并计算最短路径。IS-IS主要负责向同一网络的邻居路由器分发链路状态广告（LSA），使得邻居路由器能够了解到整个网络的拓扑结构和链路状态。LSA包含有关网络中节点（也就是路由器）的信息，以及它们之间连通性的描述。路由器将它们的邻居路由器和链路状态发送给其他路由器，从而逐步建立起整个网络的路由表。

IS-IS协议的TCP/IP协议栈概念

IS-IS协议在TCP/IP协议栈中，被认为是运行在网络层和数据链路层之间的协议。IS-IS在这种情况下，既需要处理相关的网络层协议（例如IP），又需要处理丰富的数据链路层协议（例如Ethernet、ATM）。IS-IS协议使用了多种层对层的交互方式，实现了数据链路和网络层之间的无缝衔接。因此，在规划、设计和调试网络时，需要清楚IS-IS协议在这两个层次上的功能和相互关系。

IS-IS协议与其他协议的关系

IS-IS协议不是一种孤立的协议，它与其它许多路由选择协议有着密切的联系。比如涉及MPLS和VPN等高层协议时，IS-IS协议可以与OSPF协议、BGP协议相结合，以实现高效的路由转发。此外，在IPv6网络和移动网络等新兴的网络领域中，IS-IS协议也扮演着越来越重要的角色。