一、 隧道概念
隧道：通过在一种协议中承载另一种协议，实现跨越不同域的互通，具体可以是IPv6-in-IPv4,IPv6-in-MPLS,IPv4-in-IPv6等隧道类型。
Tunnel 是一个虚拟的点对点的连接，提供了一条通路使封装的数据报文能够在这个通路上传输，并且在一个Tunnel 的两端分别对数据报进行封装及解封装。 一个X协议的报文要想穿越IP网络在Tunnel中传输，必须要经过加封装与解封装两个过程。
二、 GRE定义
通用路由封装（GRE: Generic Routing Encapsulation），可以对某些网络层协议的数据报进行封装，使这些被封装的数据报能够在IPv4网络中传输
三、 报文格式
3.1 GRE封装后的报文格式
Delivery Header | GRE Header | Payload packet |
Delivery Header：隧道所处网络的协议数据头，是实现一种协议报文穿越另一种协议网络的传输协议。
GRE Header：封装协议，包含GRE协议本身以及和负载协议相关的信息。
Payload Packet：进入隧道前的网络层数据报文，该报文的协议号会作为GRE头部字段中的ProtocolType字段。
3.2 GRE Header格式
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|C|R|K|S|s|Recur| Flags | Ver | Protocol Type |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Checksum (optional) | Offset (optional) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Key (optional) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Sequence Number (optional) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Routing (optional) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- C：校验和标志位
若该位为1，则16位的校验和字段会出现在GRE头部。若该位或路由标志位被置为1，则16位的校验和字段和16位的偏移字段都会出现在GRE头部。 - R：路由标志位
若该位为1，则16位的偏移字段和32位的路由字段都会出现在GRE头部。 - K：密钥标志位
若该位为1，则32位的密钥字段会出现在GRE头部。 - S：序列号标志位
若该位为1，则32位的序列号字段会出现在GRE头部。 - s：严格源路由标志位
只有当所有的路由都符合严格源路由（IP数据报经过路径上的每一个路由器，相邻路由器之间无中间路由器，并且所经过路由器的顺序不可更改）时该位才会为1，通常为0. - Recur：递归控制字段（3bit）
表示被允许额外封装的数目，应该全部置为0. - Flags：未定义，5位全部置为0
- Ver：版本号（3bit）
全部置为0 - Protocol Type：协议类型字段（16bit）
即进入隧道前的网络层数据报文（Payload Packet）的协议号，常用协议号如下：
四、封装过程
系统接收到一个需要封装和路由的数据报文，我们称之为有效负载（Payload）。这个有效负载首先被GRE封装然后被称之为GRE报文，这个报文接着被封装在IP报文中，然后完全由IP层负责此报文的转发（Forwarding）。我们也称这个负责向前传输的IP 协议为传递（Delivery）协议或传输（Transport）协议。
GRE实际上是第三层隧道的一种运载协议（Carrier Protocol）。GRE的协议号47。
五、解封装过程
当IP层接收到GRE报文，检查到外层IP报文头部中的协议号是47时（UDP为17，TCP为6，ICMP为1），那么，IP层输入入口函数会根据协议开关表，直接调用GRE的解封装处理函数，对GRE解封装。解封装完成后，再将原始数据报文送入IP输入队列中，以便进行进一步的传输。
