GRE

GRE-通用路由封装 – VPN技术

PN —虚拟专用网

VPN技术的核心—隧道技术—封装技术

网络GRE中loopback地址 gre ospf_封装


我们希望的走法

SIP：192.168.1.1->DIP：23.0.0.2->数据

真实的走法

SIP：12.0.0.1->DIP：23.0.0.2->数据

GRE走法

SIP:12.0.0.1->DIP:23.0.0.2->GRE->SIP:192.168.1.1->DIP:192.168.2.1->数据

隧道技术—在隧道的两端通过封装以及解封装在公网中建立一条数据通道，使用这条数据通道进行传输。

GRE配置方法：

1，创建隧道接口

[r1]interface Tunnel 0/0/0
 [r1-Tunnel0/0/0]

2，接口配置IP地址

[r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24

3，定义封装方式

[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre

4，定义封装内容

[r1-Tunnel0/0/0]source 12.0.0.1

[r1-Tunnel0/0/0]destination 23.0.0.2NHRP —下一跳解析协议—NHS —下一跳解析服务器—原理：需要在私网中选择一个出口物理地址固定的设备作为NHS，剩下的所有分支都应该知道中心的隧道地址和物理地址，然后，NHRP要求所有分支将自己物理接口和隧道接口的IP地址的映射关系发送给NHS，如果物理地址发生变化，则需要重新发送。这样NHS可以获取到所有分支的地址的映射关系。分支之间如果需要相互通信，则需要像中心申请获取映射关系表—这种架构我们称为hub -spoke架构。

网络GRE中loopback地址 gre ospf_OSPF_02


MGRE的配置

中心的配置：

1，创建隧道接口
 [r1]interface Tunnel 0/0/0 [r1-Tunnel0/0/0]
 2，接口配置IP地址
 [r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24
 3，定义封装方式
 [r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp 4，定义封装内容
 [r1-Tunnel0/0/0]source 15.0.0.1
 5，创建NHRP域
 [r1-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100

分支的配置：

1，创建隧道接口
 [r1]interface Tunnel 0/0/0
 [r1-Tunnel0/0/0]
 2，接口配置IP地址
 [r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24
 3，定义封装方式
 [r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp
 4，定义封装内容
 [r2-Tunnel0/0/0]source GigabitEthernet 0/0/1
 5，加入到中心创建的NHRP域中
 [r2-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100
 6，上报信息到中心
 [r2-Tunnel0/0/0]nhrp entry 192.168.5.1 15.0.0.1 register
 先隧道地址后物理接口地址[r1-Tunnel0/0/0]display nhrp peer all —查看NHRP邻居的注册情况

MGRP环境在数据发送时，依旧是走的点到点的隧道，所以在数据传输时依然是点到点的传输。所以，MGRE环境是一个类似于NBMA的环境。

RIP实现MGRE环境遇到的问题：
1，只有中心获取到了分支的路由信息，而分支没有获取到
解决方法：
在中心上开启伪广播
[r1-Tunnel0/0/0]nhrp entry multicast dynamic

2，中心开启伪广播后，分支只能收到中心的路由信息，但没有分支的。
原因—RIP的水平分割机制
解决方法：
[r1-Tunnel0/0/0]undo rip split-horizon—关闭RIP的水平分割

OSPF

OSPF—开放式最短路径优先协议
OSPF的版本—ospfv1(实验室阶段夭折)，ospfv2 —IPV4
ospfv3 —IPV6

RIPV2和OSPFV2的相同点：

1，RIPV2（224.0.0.9）和ospfv2（224.0.0.5，224.0.0.6）都是以组播的形式发送信息的。----224.0.0.X的组播地址—本地链路组播----TTL设置为1
2，RIPV2和OSPFV2都被称为无类别的路由协议。
3，OSPFV2和RIPV2都支持手工认证
4，OSPFV2和RIPV2都支持等开销负载均衡

RIP和OSPF的区别点：

RIP只能应用在小型网络当中，OSPF可以适用于中大型网络当中—OSPF支持结构化部署—区域划分—目的–区域内部传递拓扑信息，区域之间传递路由信息。
OSPF网络如果只有一个区域，则这样的网络称为单区域OSPF网络；如果存在多个区域，则称为多区域OSPF网络。
区域边界路由器—ABR —同时属于多个区域，一个接口对应一个区域，并且有一个接口在区域0中。
区域之间可以存在多个ABR设备，一个ABR也可以对应多个区域。

区域划分的要求

1，区域之间必须存在ABR设备
2，区域划分必须按照星型拓扑划分—星型拓扑中间区域我们称为骨干区域。

区域ID（area ID）—区分和标定ospf网络中不同的区域—32位二进制构成----1，点分十进制表示；2，直接使用十进制表示----骨干区域的区域ID定义为区域0。

OSPF工作过程

1，OSPF的数据包
1）hello包—周期发现，建立和保活邻居关系
hello时间—10S（30S）
Dead time—4倍的hello时间
RID —1，全网唯一；2，格式统一—必须按照IP地址的格式来设计，由32位二进制构成。
1，手工配置—仅需满足以上两个条件即可
2，自动生成—
<1>先看设备是否配置环回接口，如果存在则选择环回接口的IP地址作为RID；如果存在多个环回接口，则将选择其中数值最大的作为RID。
<2>如果不存在环回接口，则将取设备的物理接口的IP地址作为RID，如果存在多个物理接口，则将选择其中数值最大的作为RID。
2）DBD包—数据库描述报文—LSDB（链路状态数据库）—LSA —链路状态通告
3）LSR包—链路状态请求报文—根据DBD包的比对，基于本地未知的LSA信息发出请求。
4）LSU包—链路状态更新报文—真正携带LSA信息的数据包
5）LSAck包—链路状态确认报文
OSPF存在30min一次的周期更新。

2，OSPF的状态机

网络GRE中loopback地址 gre ospf_OSPF_03


down状态—启动ospf之后，发出hello包之后进入到下一个状态

init（初始化）状态—收到Hello包中包含本地的RID，则进入到下一个状态

Two-way（双向通信）状态—标志着邻居关系的建立

条件匹配）匹配成功，则可以进入到下一个状态，如果失败，则将停留在邻居关系，仅使用Hello包进行周期保活。

网络GRE中loopback地址 gre ospf_服务器_04


主从关系选举—通过比较RID来进行，RID大的为主，为主可以优先进入到下一个状态。—这里使用DBD包来完成主从关系选举主要是为了和之前的邻居状态进行区分。exstart（预启动）状态—使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，RID大的为主，为主可以优先进入下一个状态

exchange（准交换）状态—使用携带目录信息的DBD包进行目录共享

网络GRE中loopback地址 gre ospf_网络_05


Loading（加载）状态—基于对端发送的DBD包，使用LSR/LSU/LSACK三种数据包获取未知LSA信息。

FULL状态—标志着邻接关系的建立。----目的是为了和邻居状态进行区分。邻居状态只能使用hello包进行周期保活，而邻接状态才能收发LSA信息。

3，OSPF的工作过程
启动配置完成后，ospf将向本地所有运行协议的接口以组播
224.0.0.5的形式发送hello包；hello包中会携带自己本地的RID和本地已知邻居的RID；之后，将收集到的邻居关系记录在本地的一张表中—邻居表。
邻居关系建立完成之后，将进行条件匹配。失败，则停留在邻居关系，仅使用hello包进行周期保活；
匹配成功则开始建立邻接关系。首先，使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，之后，使用携带信息的DBD包共享数据库目录信息。之后，本地使用LSR/LSU/LSACK三种数据包获取未知的LSA信息。之后，完成本地数据库的建立，生成数据库表—LSDB
最后，基于本地链路状态数据库中的LSA信息，生成有向图及最短路径树，之后，计算出本地到达未知网段的路由信息。将这些路由信息添加到—路由表
收敛完成后，ospf依然会每隔10s（30s）发送hello包进行周期保活；每隔30MIN进行一次周期更新。

结构突变的情况
1，新增一个网段—触发更新，第一时间将变更信息通过LSU包传递出去，需要ACK确认。
2，断开一个网段—触发更新，第一时间将变更信息通过LSU包传递出去，需要ACK确认。
3，无法通信—dead time

4，OSPF的基础配置

网络GRE中loopback地址 gre ospf_网络GRE中loopback地址_06


启动ospf进程

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
 [r1-ospf-1]

2，创建区域

[r1-ospf-1]area 0
 [r1-ospf-1-area-0.0.0.0]

3，宣告

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.1 0.0.0.0 —反掩码—由连续的0和连续的1组成，0对应位不可变，1对应为可变—可以进行精准宣告，也可以进行范围宣告

[r1]display ospf peer —查看ospf的邻居表
 [r1]display ospf peer brief —查看邻居关系简表
 [r1]display ospf lsdb —查看数据库表
 [r1]display ospf lsdb router 2.2.2.2—展开一条LSA信息

华为设备定义ospf协议的默认优先级为–10
COST = 参考带宽/真实带宽—华为设备默认的参考带宽为
100Mbps —开销值如果是个小于1的小数，则直接按照1来
算；如果是大于1的小数，则直接取整数部分。
[r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000----修改参考带宽需要将所有OSPF网络中的设备都改成相同的。