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Linux下的GRE隧道及其路由转发

发布时间:2016-04-27 23:24

 隧道,字面上来看就是一条通道,这条通道由点到点,独立与其他。linux下的隧道其他的了解不深,单独写下最近搭建过的gre隧道和路由转发功能实现。

先说一下隧道的基本概念:
一种技术(协议)或者策略的两个或多个子网穿过另一种技术(协议)或者策略的网络实现互联,称之为overlay topology,这一技术是电信技术的永恒主题之一。
电信技术在发展,多种网络技术并存,一种技术的网络孤岛可能需要穿过另一种技术的网络实现互联,这种情况如果发生在高层协议的PDU封装于低层协议PDU中时通常称之为复用,特别地三层PDU穿过二层网络地技术称为租用链路或虚电路;而如果穿越发生在一种协议PDU封装在同一层协议的PDU中,或者封装在高层协议的PDU中时,人们通常称之为隧道。
    隧道提供了一种某一特定网络技术的PDU穿过不具备该技术转发能力的网络的手段,如组播数据包穿过不支持组播的网络;另一种情况是有时因为管理策略的原因,一个管理者(策略)的子网不能通过和另一个管理者(策略)的网络互联而连接,而是要穿过另一个管理者(策略)的网络实现连接,这就是所谓的VPN(Virtual Private Networks),不管是L2 VPN还是L3 VPN都需要利用隧道技术实现。因此隧道某种意义上可以概括为穿越不同的网络的技术,不同既可以是技术方面的,也可以是管理策略方面的。
        隧道可以作为一个虚拟接口来实现。隧道接口并不指定特定的“乘客”或“传输”协议连接,而是一种结构,可以实现任何标准点到点封装的服务。由于隧道是点到点连接,因此对每个连接必须配置一个单独的隧道。
       
   这次说的GRE(通用路由协议封装)工作在三层,即IP层。它的工作方式很简单,看看数据包结构能了解大概。
      在接收到走gre隧道的包(不一定是IP包)之后,将这个包加上GRE的包头,然后再借助对外的网络进行通信。
 
现场环境:
两台linux机器作为GRE隧道路由器,其中172开头的内网已互相连通,10与20开头的外网不能通
A机器:eth1:10.10.1.1         
    bond0:172.19.1.1    
B机器:eth1:20.10.1.1          
  bond0:172.19.1.2     
在做完隧道后,实现10.10.1.1网段与20.10.1.1网连通。
 
1、在两台LINUX开通路由转发,为等下的路由功能做准备:
 
vim /etc/sysctl.conf
修改net.ipv4.ip_forward=0 修改成1
sysctl -p
 
2、建立隧道(A机器上):
 
modprobe ip_gre
ip tunnel add My_Tunnel mode gre remote 172.19.1.2 local 172.19.1.1 
# My_Tunnel改为你要搭建的隧道名,local后面添加的是本机器的内网IP。 remote为对端内网的IP
,这两个要先确认能互通。
Ip link set  My_Tunnel up
Ip addr add 192.168.8.1 peer 192.168.8.11 dev My_Tunnel
#My_Tunnel需要修改(下面的TLX_DD都需修改),设定本机隧道的IP 192.168.8.1,对端的IP为192.168.8.11。
route add -net 20.10.1.0 netmask 255.255.255.0 dev My_Tunnel gw 192.168.8.1
#设置去往20.10.1.0网段默认的路由通过隧道走 www.luyouqiwang.com/
 
注意:两台机到这里配完隧道,两边的隧道ip是要能ping通的,不通的话先确认remote的ip地址和local ip能相互ping通。 
 
step3:配置网络转发(A机器)
 
/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -s 192.168.8.11 -j MASQUERADE
#将对端过来的192.168.8.11源地址nat转换成eth1上的地址
/sbin/iptables -A FORWARD -s 192.168.8.11 -o eth1 -j ACCEPT
#开启对源地址192.168.8.11出口为eth1的转发功能
 
/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING  -o  My_Tunnel  -s 10.10.1.0/24 -j MASQUERADE
#将源地址10.10.1.0网段的包nat成My_tunnel的地址即为192.168.8.1
/sbin/iptables  -A FORWARD  -s 10.10.1.0/24  -o  My_Tunnel  -j ACCEPT
#开启转发源地址10.10.1.0网段的转发
 
然后在10.10.1.0网段的机器上把去往20网段的机器路由配成A就行了
route add -net 20.10.1.0 netmask 255.255.255.0  gw 10.10.1.1
 
在B机器上做相同格式的操作。整个隧道路由就搭建成功了。
 
不过说实话,这种需求是不是直接nat转发就行了,需要配隧道这么麻烦吗?
 
  解决GRE隧道的问题:
        1、GRE是将一个数据包封装到另一个数据包中,因此你可能会遇到GRE的数据报大于网络接口所设定的数据包最大尺寸的情况。解决这种问题的方法是在隧道接口上配置ip tcp adjust-mss 1436。另外,虽然GRE并不支持加密,但是你可以通过tunnel key命令在隧道的两头各设置一个密钥。这个密钥其实就是一个明文的密码。或者使用gre over ipsec,那样就比较复杂了再另说。
      2、GRE隧道没有状态控制,可能隧道的一端已经关闭,而另一端仍然开启。这一问题的解决方案就是在隧道两端开启keepalive数据包。它可以让隧道一端定时向另一端发送keepalive数据,确认端口保持开启状态。如果隧道的某一端没有按时收到keepalive数据,那么这一侧的隧道端口 也会关闭。
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