通用路由封装（GRE）

Posted 2020-09-09 RickyShilx

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了通用路由封装（GRE）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

通用路由封装（GRE: Generic Routing Encapsulation）是通用路由封装协议，可以对某些网络层协议的数据报进行封装，使这些被封装的数据报能够在IPv4网络中传输。

中文名：通用路由封装
外文名：Generic Routing Encapsulation
作用：网络层协议封装一个其它网络协议
类型：网络协议
隶属：通信协议,路由协议

基本信息

通用路由封装（GRE）定义了在任意一种网络层协议上封装任意一个其它网络层协议的协议。

在大多数常规情况下，系统拥有一个有效载荷（或负载）包，需要将它封装并发送至某个目的地。首先将有效载荷封装在一个GRE 包中，然后将此GRE 包封装在其它某协议中并进行转发。此外发协议即为发送协议。当IPv4 被作为GRE 有效载荷传输时，协议类型字段必须被设置为0x800。当一个隧道终点拆封此含有 IPv4 包作为有效载荷的GRE 包时，IPv4 包头中的目的地址必须用来转发包，并且需要减少有效载荷包的TTL。值得注意的是，在转发这样一个包时，如果有效载荷包的目的地址就是包的封装器（也就是隧道另一端），就会出现回路现象。在此情形下，必须丢弃该包。当 GRE 包被封装在IPv4 中时，需要使用IPv4 协议47。

GRE 下的网络安全与常规的IPv4 网络安全是较为相似的，GRE 下的路由采用IPv4 原本使用的路由，但路由过滤保持不变。包过滤要求防火墙检查 GRE 包，或者在GRE 隧道终点完成过滤过程。在那些这被看作是安全问题的环境下，可以在防火墙上终止隧道。

GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封装）协议是对某些网络层协议（如IP 和IPX）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IP）中传输。GRE采用了Tunnel（隧道）技术，是VPN（Virtual Private Network）的第三层隧道协议。

Tunnel 是一个虚拟的点对点的连接，提供了一条通路使封装的数据报文能够在这个通路上传输，并且在一个Tunnel 的两端分别对数据报进行封装及解封装。　一个X协议的报文要想穿越IP网络在Tunnel中传输，必须要经过加封装与解封装两个过程。

报文格式

GRE 封装后的报文格式为：

Delivery Header

GRE Header　

Payload packet

Delivery Header：封装的外部协议报文头（如IP报文头），即隧道所处网络的协议数据头，是实现一种协议报文穿越另一种协议网络的传输工具。
GRE Header：对数据报文进行封装后加入的数据，包含GRE协议本身以及和负载协议有关的一些信息。
Payload Packet：进入隧道之前的网络层数据报文，将作为隧道报文的有效负载，该报文的协议号将作为GRE头部字段中的ProtocolType字段。GRE头部信息具有如图所示的结构。

一个最简单的GRE头部只有4个字节，即在C、K、S等标志们都为0的情况下，GRE头部仅包含第0到31位的信息。前4个bit位都为标志位，分别表示了头部后来的字段是否有效；ProtocolType字段标识PayloadPacket的协议类型，一般情况下，该协议字段与以太网帧的类型字段值相同。

需要封装和传输的数据报文，称之为净荷（Payload），净荷的协议类型为乘客协议（Passenger Protocol）。系统收到一个净荷后，首先使用封装协议（Encapsulation Protocol）对这个净荷进行GRE 封装，即把乘客协议报文进行了“包装”，加上了一个GRE 头部成为GRE 报文；然后再把封装好的原始报文和GRE 头部封装在IP 报文中，这样就可完全由IP 层负责此报文的前向转发（Forwarding）。通常把这个负责前向转发的IP 协议称为传输协议（Delivery Protocol 或者Transport Protocol）。根据传输协议的不同，可以分为GRE over IPv4 和GRE over IPv6 两种隧道模式。