技术资讯 | BGP-LS原理及基本功能测试方法

BGP-LS产生的原因

BGP Link State是一种新型的收集网络拓扑信息的技术。

传统网络拓扑信息收集方式是路由器使用IGP（OSPF或IS-IS）协议收集网络拓扑信息，不同网络域中的IGP协议将各个域的拓扑信息单独上送给上层控制器，在这种拓扑收集方式下，存在以下几个问题：

•对上层控制器的计算能力要求较高，且要求控制器也支持IGP协议及其算法。

•当涉及到跨IGP域拓扑信息收集时，上层控制器无法计算到完整的拓扑信息，可能无法计算端到端的最优路径。

•不同的IGP协议分别上送拓扑信息给上层控制器，控制器对拓扑信息的分析处理过程比较复杂。

BGP-LS的优势

BGP-LS特性产生后，IGP协议发现的拓扑信息由BGP协议汇总后上送给上层控制器，利用BGP协议强大的选路和算路能力，有以下几点优势：

•降低对上层控制器计算能力的要求

控制器不需要支持IGP能力，仅需支持BGP即可。

•BGP协议汇总网络拓扑信息

各个进程或各个AS的拓扑信息，直接将完整的拓扑信息上送给控制器，有利于整个网络的路径选择和计算。

•简化拓扑上送协议

网络中所有拓扑信息均通过BGP协议上送控制器。

BGP-LS原理

BGP-LS新定义了一系列链路状态NLRI，分别用来携带节点、链路、路由前缀信息、IPv6路由前缀信息、SRv6 SID路由信息和TE Policy路由信息，这几种路由相互配合，共同完成拓扑信息的传输。链路状态NLRI携带在MP_REACH_NLRI或者MP_UNREACH_NLRI属性中，通过BGP Update消息通告。

BGP-LS目前定义了如下6种链路状态NLRI：

•Node NLRI（节点NLRI）：记录拓扑的节点信息

格式示例：

[NODE][ISIS-LEVEL-1][IDENTIFIER0][LOCAL[as100][bgp-ls-identifier10.1.1.2][ospf-area-id0.0.0.0][igp-router-id0000.0000.0001.00]]

•Link NLRI（链路NLRI）：记录两台设备之间的链路信息

格式示例：

[LINK][ISIS-LEVEL-1][IDENTIFIER0][LOCAL[as255.255][bgp-ls-identifier192.168.102.4][ospf-area-id0.0.0.0][igp-router-id0000.0000.0002.01]][REMOTE[as255.255][bgp-ls-identifier192.168.102.4][ospf-area-id0.0.0.0][igp-router-id0000.0000.0002.00]][LINK[if-address0.0.0.0][peer-address0.0.0.0][if-address::][peer-address::][mt-id0]]

•IPv4 Topology Prefix NLRI（IPv4拓扑前缀NLRI）：记录节点可达的网段信息

格式示例：

[IPV4-PREFIX][ISIS-LEVEL-1][IDENTIFIER0][LOCAL[as100][bgp-ls-identifier192.168.102.3][ospf-area-id0.0.0.0][igp-router-id0000.0000.0001.00]][PREFIX[mt-id0][ospf-route-type0][prefix192.168.102.0/24]]

•IPv6 Topology Prefix NLRI（IPv6拓扑前缀NLRI）：记录节点可达的网段信息

格式示例：

[IPV6-PREFIX][ISIS-LEVEL-2][IDENTIFIER100][LOCAL[as200][bgp-ls-identifier192.168.11.11][ospf-area-id0.0.0.0][igp-router-id0000.0000.0004.00]][PREFIX[mt-id0][ospf-route-type0][prefix4::4/128]]

•SRv6 Sid NLRI：记录节点可达的网段信息

格式示例：

[SRV6-SID][ISIS-LEVEL-2][IDENTIFIER100][LOCAL[as200][bgp-ls-identifier192.168.11.11][ospf-area-id0.0.0.0][igp-router-id0000.0000.0004.00]][SID[mt-id0][sid2001:db8:1::1]]

•TE Policy NLRI：记录SR TE Policy相关的拓扑及状态信息

格式示例：

[TEPOLICY][SEGMENT-ROUTING][IDENTIFIER0][LOCAL[as100][bgp-ls-identifier1.1.1.1][bgp-router-id1.1.1.2][ipv4-router-id1.1.1.9][ipv6-router-id::]][TE[protocol-origin3][Flag0][endpoint2.2.2.2][color123][originator-as0][originator-address0.0.0.0][discriminator500]]