GRE隧道是什么？他的作用是什么？

闫辉

在学习GRE隧道之前，我们首先需要了解GRE隧道是什么，它的作用是什么。

通用路由封装(GRE) 是一种协议，用于将使用一个路由协议的数据包封装在另一协议的数据包中。“封装”是指将一个数据包包装在另一个数据包中，就像将一个盒子放在另一个盒子中一样。GRE 是在网络上建立直接点对点连接的一种方法，目的是简化单独网络之间的连接。它适用于各种网络层协议。

要了解其工作原理，请想像一下汽车和渡轮之间的区别。汽车在陆地上行驶，而渡轮在水上行驶。汽车通常不能在水上行驶，但是可以将汽车装载到渡轮上。

在这个类比当中，地形类型好比是支持某些路由协议的网络，而车辆则好比是数据包。GRE 是一种将一种类型的数据包装载到另一种类型的数据包中的方式，以便第一个数据包可以穿越它通常无法穿越的网络，就像一种类型的运输工具（汽车）被装载到到另一种类型的运输工具（渡轮）上，以便穿越原本无法行驶的地形。

例如，假设一家公司需要在位于两个不同办公室的局域网（LAN）之间建立连接。两个 LAN 都使用最新版本的 互联网协议 IPv6。但是，为了从一个办公网络到达另一个办公网络，流量必须通过一个由第三方管理的网络 — 该网络有些过时，仅支持较旧的 IPv4 协议。

借助 GRE，该公司可以将 IPv6 数据包封装在 IPv4 数据包中，然后便可通过此网络传输流量。回到那个类比，IPv6 数据包是汽车，IPv4 数据包是渡轮，而第三方网络则是水。

使用GRE还可以克服IGP协议的一些局限性。

例如，RIP路由协议是一种距离矢量路由协议，最大跳数为15。如果网络直径超过15，设备将无法通信。这种情况下，可以使用GRE技术在两个网络节点之间搭建隧道，隐藏它们之间的跳数，扩大网络的工作范围。

下面我们来做个小实验来体验一下GRE隧道。

图 1 GRE拓扑

对AR1做下面的配置：

# 创建Tunnel接口

interface Tunnel0/0/1

# 配置IP地址

ip address 20.1.12.1 255.255.255.0

# 配置Tunnel接口的隧道协议

tunnel-protocol gre

# 配置Tunnel源地址

source 10.1.12.1

# 指定Tunnel接口的目的IP地址

destination 10.1.12.2

# 配置一条静态路由指向Tunnel

ip route-static 192.168.2.0 24 Tunnel 0/0/1

AR2上的配置与上面类似，这里就不再列出了。

我们在PC1上pingPC2。

我们抓取AR1与AR2之间传递的GRE报文。

Frame 3: 98 bytes on wire (784 bits), 98 bytes captured (784 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: HuaweiTe_53:13:29 (00:e0:fc:53:13:29), Dst: HuaweiTe_d3:05:4f (00:e0:fc:d3:05:4f)

Internet Protocol Version 4,Src: 10.1.12.2,Dst: 10.1.12.1

Generic Routing Encapsulation (IP)

    Flags and Version: 0x0000

    Protocol Type: IP (0x0800)

Internet Protocol Version 4,Src: 192.168.2.1,Dst: 192.168.1.1

Internet Control Message Protocol

可以看到外层的IP报文源目IP地址分别为10.1.12.2,10.1.12.1。内层源目IP地址则成了192.168.2.1,192.168.1.1。实现了在AR1与AR2之间的透明传输。

我们能够很清楚的看到从PC1到PC2传递的数据，这带来了安全隐患。我们可以对传递的数据进行加密处理。

而GRE本身并不支持加密，因而通过GRE隧道传输的流量是不加密的。我们将 IPSec技术与GRE相结合，先建立GRE隧道对报文进行GRE封装，然后再建立IPSec隧道对报文进行加密，这样就只可以保证报文传输的完整性和私密性。

我们下一期来讲解IPSec是如何进行报文加密的。

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