问题描述

随着企业的发展，越来越多的企业需要在分支-总部之间进行内网通信。传统分支-总部之间内网通信需要租用专线（比如 MPLS，传输专线等）；

但是专线价格昂贵，对于中小型企业，或者跨国公司来说，成本较高；

由于 Internet 的发展，Internet 网有了足够的带宽和覆盖，通过 Internet 建立分支-总部内网通信的可行性越来越高；

解决方案

GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封装协议）就是在这种背景下被提出的；

GRE 是种 Layer 3 VPN 封装技术。GRE 能够对某些网络层协议（如 IPX、IPv4、IPv6 等）的报文进行封装，使封装后的报文能够在另一种网络中（如 IPv4）传输，从而解决跨越异种网络的报文传输问题；

原理简述

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；

GRE 技术本质上是一种隧道技术，可以对某些网络层协议（如 IPX、IPv6、IPv4 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、IPv6 等）中传输；

特性说明

GRE 实现机制简单，对隧道两端的设备负担小；
GRE 隧道可以通过 IPv4 网络连通多种网络协议的本地网络，有效利用了原有的网络架构，降低成本；
GRE 隧道将不连续的子网连接起来，用于组建 VPN，实现企业总部和分支间的连接；
GRE 只有简单的密码验证，没有加密功能；

GRE 隧道能够承载 IPv4/IPv6 的：单播、组播、广播报文；
1）由于动态路由协议中会使用组播报文，因此更多时候 GRE 会在需要传递组播路由数据的场景中被用到，这也是 GRE 被称为通用路由封装协议的原因；

应用场景

IPv6 over IPv4

通过在 IPv4 网络上建立 GRE 隧道，解决两个 IPv6 网络的通信问题：

广域互联

通过 GRE 隧道，分支和总部之间可以基于 Internet 建立企业网络，解决了企业分支与总部互联的问题；

GRE 隧道能承载 IPv4/IPv6 单播、组播、广播报文，分支-总部之间可以通过 GRE 隧道建立内网之间的动态路由协议邻居，使得分支-总部之间内网互联更加方便；

通过 GRE 接入 MPLS VPN 网络

在 MPLS VPN 中，为了让 CE 设备接入 VPN 中往往需要 CE 与 MPLS 骨干网的 PE 设备之间有直接的物理链路；

在实际组网中，并非所有的 CE 和 PE 都能用物理链路直接相连。例如，很多已经连接到 Internet 或基于 IP 技术的骨干网上的机构，其 CE 和 PE 设备之间地理位置上相距甚远，不可能直接接入到 MPLS 骨干网的 PE 设备上。这样就无法通过 Internet 或者是 IP 骨干网直接访问 MPLS VPN 内部的站点；

为了让 CE 能接入到 MPLS VPN 且可以保证数据传输的安全性，可以在 CE 和 PE 间利用公共网络或某私有网络相连，并在 CE 与 PE 之间创建 GRE 隧道，在 PE 上将 VPN 与 GRE 隧道接口进行关联；

参考文献

Generic Routing Encapsulation – Wikipedia