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GRE 介绍及应用场景
GRE(General Routing Encapsulation)，即通用路由封装，是一种三层技术。它的最大作用是可以对某些网络层协议的报文进行封装，如对路由协议、语音、视频等组播报文或IPv6报文进行封装。同时，也能够与 IPSec 结合，解决 GRE 的安全问题。
本文主要介绍 Linux 与 网络设备(华为防火墙、华为路由器、Juniper SRX防火墙)对接 GRE 的配置方法。
GRE 报文
如下图所示，GRE 是按照 TCPIP 协议栈进行逐层封装，新的 IP 头会封装在原有的 IP 头中，然后运送出去，封装操作是通过 Tunnel 接口完成的，GRE 协议经过 Tunnel 口时，会将接口的封装协议设置为 GRE 协议。
GRE 的配置场景
CentOS 7.6 与 华为防火墙建立 GRE 隧道
拓扑图
实现目标
- CentOS 与 华为防火墙建立 GRE 隧道;
- 华为防火墙背后的内网网段 192.168.1.0/24 通过 GRE 隧道从 CentOS 到 Internet;
- CentOS 配置端口映射，将 192.168.1.10 的 8080 端口映射到 CentOS 的公网地址 200.1.1.1 的 8080 端口。
配置
- CentOS
配置接口与路由
- [root@CentOS ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-tun0
- DEVICE=tun0
- BOOTPROTO=none
- ONBOOT=yes
- DEVICETYPE=tunnel
- TYPE=GRE
- PEER_INNER_IPADDR=172.16.1.2
- PEER_OUTER_IPADDR=100.1.1.1
- MY_INNER_IPADDR=172.16.1.1
- MY_OUTER_IPADDR=200.1.1.1
-
- [root@CentOS ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/route-tun0
- 192.168.1.0/24 via 172.16.1.2
-
- [root@CentOS ~]# ifup tun0
Iptables 配置
- # 安装 iptables 管理服务
- [root@CentOS ~]# yum install iptables-services
-
- # 在 INPUT 方向要放行对端的公网地址
- [root@CentOS ~]# iptables -I INPUT -s 100.1.1.1/32 -j ACCEPT
-
- # 配置源地址转换
- [root@CentOS ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -j SNAT --to-source 200.1.1.1
-
- # 端口映射
- [root@CentOS ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -d 200.1.1.1 -p tcp --dport 8080 -j DNAT --to-dest 192.168.1.10:8080
-
- # 保存 iptables
- [root@CentOS ~]# service iptables save
开启 ipv4 转发
- [root@CentOS ~]# echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
-
- [root@CentOS ~]# sysctl -p
- 华为防火墙
本次以华为 USG6300E 系列防火墙为例：
配置接口，并添加到安全区域
- interface Tunnel0
- ip address 172.16.1.2 255.255.255.0
- tunnel-protocol gre
- source 100.1.1.1
- destination 200.1.1.1
-
- # 将接口添加到安全区域内
- [USG6300E] firewall zone tunnel
- firewall zone name tunnel
- set priority 75
- add interface Tunnel0
配置安全策略
在实际的实施中，可以将策略收紧一些，根据需求限制源和目的地址。
如果条件允许的话，可以先将默认安全策略设置为 permit，待调通之后，再修改安全策略：
- security-policy
- rule name tunnel_out
- source-zone trust
- destination-zone tunnel
- action permit
-
- rule name tunnel_in
- source-zone tunnel
- destination-zone trust
- action permit
-
- # 放行 tunnel 到 untrust 的流量
- rule name tunnel_untrust
- source-zone tunnel
- destination-zone untrust
- action permit
配置策略路由
- [USG6300E]policy-based-route
- #
- policy-based-route
- rule name PBR
- source-zone trust
- source-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0
- action pbr egress-interface Tunnel0
配置 No-NAT
设置去往隧道的流量不使用源地址转换：
- [USG6300E-policy-nat]dis th
- nat-policy
- rule name SNAT
- source-zone tunnel
- destination-zone untrust
- source-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0
- action no-nat
验证
主要有如下几个测试方法：
- 在 CentOS 或 防火墙 ping 对端的隧道地址;
- 使用 192.168.1.0/24 网段内的设备 traceroute 公网地址，查看经过的路径以确认是否经过隧道转发。
Ubuntu 18 与 华为路由器建立 GRE 隧道
拓扑图
实现目标
- Ubuntu 18 与华为路由器建立 GRE 隧道;
- 华为防火墙背后的内网网段 192.168.1.0/24 通过 GRE 隧道从 CentOS 到 Internet;
- Ubuntu 配置端口映射，将 192.168.1.10 的 8080 端口映射到 CentOS 的公网地址 200.1.1.1 的 8080 端口。
配置
- Ubuntu
netplan 配置
- root@ubunt18demo:~# vim /etc/netplan/00-installer-config.yaml
- network:
- ethernets:
- ens3:
- addresses:
- - 200.1.1.1/24
- gateway4: 200.1.1.254
- nameservers:
- addresses:
- - 114.114.114.114
- tunnels:
- tun0:
- mode: gre
- local: 200.1.1.1
- remote: 100.1.1.1
- addresses: [ 172.16.1.1/24 ]
- routes:
- - to: 192.168.1.0/24
- via: 172.16.1.2
-
- # 可以先执行 netplan try 验证一下，如果没有断掉的话可以按 ENTER 确认配置
- # 如果和主机 SSH 中断，可以等待 120S 会自动恢复
- root@ubunt18demo:~# netplay try
iptables 设置
Ufw 是 Ubuntu 的防火墙配置工具，底层还是调用 iptables 处理的：
- # 启用 ufw
- ufw enable
-
- # 放行 SSH
- ufw allow ssh
-
- # 放行 GRE 对端进入的流量
- ufw allow from 100.1.1.1/32
-
- # 配置 nat 映射
- iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -j SNAT --to-source 200.1.1.1
- iptables -t nat -A PREROUTING -d 200.1.1.1 -p tcp --dport 8080 -j DNAT --to-dest 192.168.1.10:8080
-
- # 将 ufw 设置为开机自启动
- systemctl enable ufw
开启 ipv4 转发：
- echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
-
- sysctl -p
华为路由器
以 AR1200 系列路由器为例：
- 配置接口
- interface Tunnel0/0/1
- ip address 172.16.1.2 255.255.255.0
- tunnel-protocol gre
- source 100.1.1.1
- destination 200.1.1.1
- 配置策略路由
- # 配置 ACL
- [AR1200] acl number 3000
- [AR1200-acl-adv-3000] rule 10 permit ip destination 192.168.1.0 0.0.0.255
-
- # 配置流分类
- [AR1200] traffic classifier togretunnel
- [AR1200-classifier-togretunnel] if-match acl 3000
-
- # 配置流行为
- [AR1200] traffic behavior togretunnel
- [AR1200-behavior-togretunnel] redirect ip-nexthop 172.16.1.1
-
- # 配置流策略
- [AR1200] traffic policy togretunnel
- [AR1200-trafficpolicy-vlan10] classifier togretunnel behavior togretunnel
-
- # 在内网口调用流策略
- [AR1200] interface gigabitethernet 1/0/1
- [AR1200-GigabitEthernet3/0/0] traffic-policy togretunnel inbound
验证
验证方法同 CentOS 与 华为防火墙建立 GRE 隧道一致。
Juniper SRX 防火墙的 GRE 配置
SRX 防火墙的出接口如果使用了 route-instances，那么配置 tunnel 口时，一定要注意增加 route-instance destination，如下所示：
- set interfaces gr-0/0/0 unit 0 tunnel source 100.1.1.1
- set interfaces gr-0/0/0 unit 0 tunnel destination 200.1.1.1
- set interfaces gr-0/0/0 unit 0 tunnel routing-instance destination EXAMPLE-INSTANCE
- set interfaces gr-0/0/0 unit 0 family inet address 172.16.1.2/24
另外策略路由在 SRX 中称为 FBF，还有 No-NAT的配置示例如下：
- # 配置 firewall filter，匹配需要进入隧道的流量
- set firewall filter to-GreTunnel term 1 from source-address 192.168.1.0/24
- set firewall filter to-GreTunnel term 1 then routing-instance EXAMPLE-INSTANCE
- set firewall filter to-GreTunnel term 3 then accept
-
- set routing-options rib-groups global import-rib EXAMPLE-INSTANCE.inet.0
-
- # 配置去往 Gre Tunnel 的路由
- set routing-instances EXAMPLE-INSTANCE instance-type forwarding
- set routing-instances EXAMPLE-INSTANCE routing-options interface-routes rib-group inet global
- set routing-instances EXAMPLE-INSTANCE routing-options static route 0.0.0.0/0 next-hop 172.16.1.1
-
- # 在内网口调用 firewall filter
- set interfaces reth2 unit 0 family inet filter input to-GreTunnel
-
- # 去往隧道口的流量不做 SNAT
- set security nat source rule-set Gre-snat from zone Trust
- set security nat source rule-set Gre-snat to zone EXAMPLE-INSTANCE
- set security nat source rule-set Gre-snat rule to-cn2-no-nat match source-address 192.168.1.0/24
- set security nat source rule-set Gre-snat rule to-cn2-no-nat match destination-address 0.0.0.0/0
- set security nat source rule-set Gre-snat rule to-cn2-no-nat then source-nat off
CentOS 的策略路由
如果有使用 Linux 作为中转的场景，也就是说华为防火墙和 Linux 建立 GRE 隧道，Linux 又和其他设备建立，由 Linux 做中转流量，这种场景下，可以在 Linux 配置策略路由，如下所示：
- # 临时配置，重启后会消失，可以作为调试使用
- ip rule add from 192.168.1.0/24 table 100 pref 10
- ip route add 0.0.0.0/0 via 200.1.1.254 table 100
-
- # 将配置持久化
- vim /etc/sysconfig/network-scripts/rule-eth0
- from 192.168.1.0/24 table 100 pref 10
-
- vim /etc/sysconfig/network-scripts/route-eth0
- default via 172.16.1.1 dev tun0
-
- # 验证命令
- ip rule show
- ip route show table 100
总结
GRE虽然配置还比较简单， 在实际项目中会经常用到。 Linux 通常需要系统工程师配置，而网络设备通常由网络工程师配置，如果对接有问题，则需要沟通协调，就比较浪费时间。如果一个工程师能够完成两种设备的配置，并进行排错，那么效率将会提高很多。
