gre 协议介绍

通用路由封装协议gre（Generic Routing Encapsulation）可以对某些网络层协议（如ipx、ipv6、appleTalk等）的数据报文进行封装，使这些被封装的数据报文能够在另一个网络层协议(如ipv4)中传输。
gre提供了将一种协议的报文封装在另一种协议报文中的机制，是一种三层隧道封装技术，使报文可以通过gre隧道透明的传输，本质上解决异种网络的传输问题。

gre 实现过程

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• AR1 接口0 处收到pc1 发来的报文,由自己的ipv6 协议栈处理;
• AR1 根据收到的报文头中的目的地址，查找路由表，确定如何到达对端,如果发现出接口是tunnel 接口,那么协议栈需要对报文进行gre 头的封装;
• 根据网络中传输协议为ip，给报文加上ip头。ip头的源地址就是隧道源物理接口地址，目的地址就是隧道物理接口的目的地址。
• 报文封装完毕后,沿着公网物理线路传输,到达对端tunnel 接口后，于是去掉里面ip 头的封装交给gre 协议处理，gre 协议去掉之前封装的gre 头,获取原始报文中的ipv6协议，然后交由自己的ipv6 协议进行后续报文处理;
• AR2发现目的地址就在自己的右手边，直接将数据包从接口0发出去;

gre 报文格式及gre 头字段含义

报文格式

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• 乘客协议:封装前的原始报文;
• 封装协议:gre 协议封装的header;
• 传输协议:对封装后的报文进行转发的协议;

gre 头字段含义

• C:校验和验证位, 1:gre头插入了校验和（Checksum）字段 2:gre 头不包含校验和字段；
• K:关键字位, 1:gre头插入了关键字（Key）字段,0:gre 头不包含关键字字段；
• Recursion：表示报文gre被封装的层数,完成一次gre封装后将该字段加1,如果封装层数大于3，则丢弃该报文;
• Flags:预留字段,当前必须置为0;
• Version:版本字段,必须置为0;
• Protocol Type:标识乘客协议的协议类型；
• Checksum:对gre头及其负载的校验和字段;
• Key:关键字字段，隧道接收端用于对收到的报文进行验证;

隧道接口

• gre隧道是通过隧道两端的tunnel接口建立的，所以需要在隧道两端的设备上分别配置tunnel接口。对于gre的tunnel接口，需要指定其协议类型为gre、源地址或源接口、目的地址和tunnel接口ip地址;
• tunnel
  1.tunnel 接口:逻辑的虚拟接口；
  2.tunnel接口源地址: 依赖的源物理接口地址;
  3.tunnel接口目的地址:依赖的目的物理接口地址;

gre实验

ipv4 之间隧道

实验拓扑

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实验配置

[AR1]:
[Huawei]interface Tunnel 0/0/1(创建tunnel端口)
[Huawei-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol gre(设置tunnel 端口支持协议)
[Huawei-Tunnel0/0/1]source GigabitEthernet 0/0/1(tunnel 端口依赖的源端口)
[Huawei-Tunnel0/0/1]destination 192.168.200.2 (tunnel 端口目的地址)
[Huawei-Tunnel0/0/1]ip address 192.168.210.1 24 (tunnel 端口配置ip)
[Huawei-Tunnel0/0/1]keepalive period 1 retry-times 3 (配置隧道两端链路探测)
[Huawei]ip route-static 10.10.10.0 24 192.168.210.2 (路由配置)
[AR2]:
[Huawei]interface Tunnel 0/0/0(创建tunnel端口)
[Huawei-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre(设置tunnel 端口支持协议)
[Huawei-Tunnel0/0/0]source GigabitEthernet 0/0/0(tunnel 端口依赖的源端口)
[Huawei-Tunnel0/0/0]destination 192.168.200.1 (tunnel 端口目的地址)
[Huawei-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.210.2 24 (tunnel 端口配置ip)
[Huawei-Tunnel0/0/0]keepalive period 1 retry-times 3 (配置隧道两端链路探测)
[Huawei]ip route-static 192.168.100.0 24 192.168.200.1 (路由配置)

实验结果-pc1 ping pc2

47.jpg

• 1: 封装前报文协议ipv4,源ip:192.168.100.2,目的ip:10.10.10.2;
• 2: gre header,由隧道端口设置的gre 协议进行填充，称为封装协议;

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• 3: 最终负责对封装后的报文进行转发的协议称为传输协议，依赖实际的两个物理口进行传输;

ipv6 to ipv4 之间隧道

实验拓扑

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实验配置

[AR1]
[Huawei]ipv6
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address fc00:1::1 64
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip address 20.1.1.1 24
[Huawei]interface Tunnel 0/0/1
[Huawei-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol gre
[Huawei-Tunnel0/0/1]source GigabitEthernet 0/0/1
[Huawei-Tunnel0/0/1]destination 20.1.1.2
[Huawei]ipv6 route-static fc00:2::2 64 3001::2

[AR2]
[Huawei]ipv6
[Huawei]int GigabitEthernet 0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 enable
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address fc00:2::1 64
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 20.1.1.2 24

[Huawei]int Tunnel 0/0/1
[Huawei-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol gre
[Huawei-Tunnel0/0/1]source GigabitEthernet 0/0/0
[Huawei-Tunnel0/0/1]destination 20.1.1.1
[Huawei]ipv6 route-static fc00:1::2 64 3001::1

实验结果-pc1 ping pc2

• AR1 接口1封装后报文:

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• AR2 接口1解封装后报文:

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通过抓包，可以看到依赖ipv4 协议网络传输时，报文会通过实际的ipv4 传输协议进行封装, 到达对端后，会进行解封装,按照原始报文的ipv6 协议处理;

gre应用场景

• 针对不同本地协议的网络传输，实现两边网络互相通信;
• ip 协议有跳数的最大限制,通过设备之间建立隧道，隐藏跳数限制，扩大网络工作范围;