Segment Routing—BGP-LS

BGP-LS概况

BGP-LS是学习多个IGP区域和区域拓扑的首选机制。BGP-LS使用BGP，以可扩展的方式分发网络信息。
重要的是，BGP-LS还承载了IGP没有分发的信息（例如BGP对等体互联链路）。
RFC7752定义了BGP-LS的初始规范，即如何使用BGP将链路状态数据库和TE数据库的信息传递给外部组件（如PCE）。这就是BGP-LS地址族名称中“Link-State”的由来。

部署场景

BGP-LS部署模型，网络中多台BGP发言者启用BGP-LS，与一台或多台集中式BGP发言者（如RR）建立BGP-LS，
并通过BGP-LS会话传递本地拓扑信息。该本地信息可来自于IGP或BGP。

• BGP-LS生产者
  BGP-LS生产者将本地信息（如IGP、SR、性能测量等）通告给BGP-LS的BGP发言者（节点3、7、9、12），
  BGP发言者从IGP产生链路状态信息给BGP-LS。

• BGP-LS传播者
  BGP-LS传播者将BGP-LS信息从生产者传播给其它BGP-LS发言者，节点1在节点3、7、9、12间传播BGP-LS。

• BGP-LS消费者
  BGP-LS消费者是利用BGP-LS信息计算路径、执行网络分析的应用或进程。
  SR PCE是向消费者应用提供收集到的BGP-LS信息的BGP发言者。

拓扑模型

本质上，IGP节点将本地的邻居、前缀信息在链路状态通告（LSA、LSP）中发给IGP区域的其它所有节点。
每个节点根据LSP/LSA画出拓扑图，计算最短路径树SPT，推导出前缀的最短路径。
BGP-LS不光是将LSP/LSA封装在BGP中，还需要信息转码消除ISIS和OSPF间的差异，使用节点、链路、前缀三种对象创建拓扑模型。

BGP-LS通告

RFC7752定义了BGP-LS的初始规范，新地址族：链路状态（Link-State）。
BGP-LSP更新消息如下，包含必选属性ORIGIN、AS_PATH、LP。NLRI包含在MP_REACH_NLRI属性中。

通常BGP选择最优路径的规则也适用于BGP-LS。

BGP-LS NLRI

前面说BGP-LS的拓扑模型使用三种对象对网络建模：节点、链路、前缀。
BGP-LS NLRI通用格式：

类型1：描述节点；
类型2：描述有向链路；
类型3：描述IPv4前缀；
类型4：描述IPv6前缀。

BGP-LS NLRI前两个字段都是相同的：协议和标识符。
NLRI的标识符字段是标识路由空间的64bit数字。也成为实例ID。在BGP-LS数据库中可以包含多个逻辑拓扑，这些拓扑可以部分或完全重合，所以要有唯一的标识区分每个对象。
例如Cisco IOS XR中配置标识符 instance-id 200

• 节点NLRI
  图中所示，类型：Node，NLRI标识符：0xc8（200），BGP-LS ID：默认0和NLRI标识符不同。
  

• 链路NLRI
  

• 前缀NLRI
  

以上这些BGP-LS NLRI携带的信息和isis 链路状态数据库里都是一致的，能够确保绘制出网络拓扑。