北京思科CCNP和思科 CCIE考试常见问题GRE虚拟专用网络详解

北京思科CCNP和思科 CCIE考试常见问题GRE虚拟专用网络详解

IPSec虚拟专用网络用于在两个端点之间提供安全的IP通信，但只能加密并传播单播数据，无法加密和传输语音、视频、动态路由协议信息等组播数据流量。通用路由封装协议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，是一种隧道封装技术。GRE可以封装组播数据，并可以和IPSec结合使用，从而保证语音、视频等组播业务的安全。

GRE可以用来对某些网络层协议如IPX的报文进行封装，使这些被封装的报文能够在另一网络层协议中传输。GRE是虚拟专用网络的第三层隧道协议，即在协议层之间采用隧道技术。

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。将IPSec技术与GRE相结合，可以先建立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，以保证报文传输的完整性和私密性。

GRE封装报文时，封装前的报文称为净荷，封装前的报文协议称为乘客协议，然后GRE会封装GRE头部，GRE成为封装协议，也叫运载协议，最后负责对封装后的报文进行转发的协议称为传输协议。北京思科CCNP和思科 CCIE考试常见问题GRE虚拟专用网络详解

GRE封装和解封装报文的过程如下：

• 设备从连接私网的接口接收到报文后，检查报文头中的目的IP地址字段，在路由表查找出接口，如果发现出接口是隧道接口，则将报文发送给隧道模块进行处理。
• 隧道模块接收到报文后首先根据乘客协议的类型和当前GRE隧道配置的校验和参数，对报文进行GRE封装，即添加GRE报文头。
• 设备给报文添加传输协议报文头，即IP报文头。该P报文头的源地址就是隧道源地址，目的地址就是隧道目的地址。
• 设备根据新添加的IP报文头目的地址，在路由表中查找相应的出接口，并发送报文。之后，封装后的报文将在公网中传输。
• 接收端设备从连接公网的接口收到报文后，首先分析IP报文头，如果发现协议类型字段的值为47，表示协议为GRE，于是出接口将报文交给GRE模块处理。北京思科CCNP和思科 CCIE考试常见问题GRE虚拟专用网络详解

GRE的Keepalive检测机制：
Keepalive检测功能用于检测隧道链路是否处于Keepalive状态，即检测隧道对端是否可达。如果不可达，隧道连接就会及时关闭，避免形成数据黑洞。打开Keepalive检测功能后， GRE隧道本端会定期向对端发送Keepalive探测报文。若对端可达，则本端会收到对端的回应报文；若对端不可达，则收不到对端的回应报文。

在打开keepalive检测功能之后，GRE隧道会创建一个计数器，并且周期性的发送keepalive探测报文。如果源端在计数器数值达到预先设置的值之前收到回复报文，则表明对端可达，否则则为不可达。如果不可达，那么源端的隧道连接会被关闭。

GRE的安全选项：

为了提高GRE隧道的安全性，GRE还支持由用户选择设置Tunnel接口的识别关键字或称密钥，和对隧道封装的报文进行端到端校验。北京思科CCNP和思科 CCIE考试常见问题GRE虚拟专用网络详解

Key验证是指对隧道接口进行校验，这种安全机制可以防止错误接收到来自其他设备的报文。若GRE报文头中的Key标识位置1，则收发双方将进行通道识别关键字的验证，只有Tunnel两端设置的识别关键字完全一致时才能通过验证，否则将报文丢弃。

若GRE报文头中的Checksum标识位置1，则校验和有效。发送方将根据GRE头及Payload信息计算校验和，并将包含校验和的报文发送给对端。接收方对接收到的报文计算校验和，并与报文中的校验和比较，如果一致则对报文进一步处理，否则丢弃。