Gre

Grundlegendes

• Das Generic Routing Encapsulation (GRE) ist ein Netzprotokoll, welches dazu dient, andere Protokolle einzukapseln
• Man kann so diese in Form eines Tunnels über das Internet Protocol (IP) zu transportieren.
• GRE setzt – wie UDP und TCP – direkt auf IP auf und verwendet die IP-Protokoll-Nummer 47.

Beispiele für GRE-Anwendungen

• VPN-Verbindungen für PPTP
• Aufbau von Tunneln zwischen IPv6-fähigen Netzen über IPv4-Infrastruktur (und vice versa)
• Tunnel zwischen IPsec-Endstellen, wenn die Benutzung dynamischer Routingprotokolle oder Multicastübertragungen über VPN-Verbindungen benötigt wird
• Tunnel für Mobilitätsprotokolle wie Mobile IP oder Proxy Mobile IPv6
• Tunnel für die Übertragung des IPX- oder des AppleTalk-Protokolls

Header-Aufbau

• Ein GRE-Header ist mindestens 4 Byte groß. Da das GRE-Paket zusätzlich noch in ein IP-Paket eingepackt wird,
• Diese im GRE-Tunnel übertragene Pakete mindestens 24 Byte werden größer.
• Dies muss bei der Festlegung der maximalen Paketgröße (MTU) berücksichtigt werden.

Ein GRE-Header hat den folgenden Aufbau:

Bits 0–3				4–12									13–15			16–31
C		K	S	Reserved0									Version			Protocol Type
Checksum (optional)																Reserved1 (optional)
Key (optional)
Sequence Number (optional)

C

Checksum bit; wird auf 1 gesetzt, wenn eine Checksum enthalten ist.

K

Key bit; wird auf 1 gesetzt, wenn ein Key vorhanden ist.

S

Sequence number bit; wird auf 1 gesetzt, wenn eine Sequenznummer vorhanden ist.

Reserved0

Reservierte Bits; werden auf 0 gesetzt.

Version

GRE Versionsnummer; wird auf 0 gesetzt.

Protocol Type

Enthält den ether protocol type der übertragenen Nutzlast. (Für IPv4 beträgt der Wert hex 0800.)

Checksum

Vorhanden, falls das C-Bit gesetzt ist; enthält die Prüfsumme für den GRE Header und die Nutzlast.

Reserved1

Vorhanden, falls das C-Bit gesetzt ist; wird auf 0 gesetzt.

Key

Vorhanden, falls das K-Bit gesetzt ist; enthält einen applikationsabhängigen Schlüsselwert.

Sequence Number

Vorhanden, falls das S-Bit gesetzt ist; enthält die Sequenznummer des GRE-Paketes.

Konfiguration

GRE-Tunnel werden in Cisco-Routern als (virtuelle) Interfaces konfiguriert. Im Beispiel die Minimalkonfiguration für einen GRE-Tunnel IPv4 in IPv4:

[...]
!
interface Tunnel0                       (lokal eindeutige Nummer von 0 bis 2147483647)
 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0   (innere Tunneladresse)
 tunnel source 10.0.0.1                 (äußere lokale Tunneladresse)
 tunnel destination 10.0.0.2            (äußere Tunneladresse des Zielrouters)
end

Adressierung

• GRE-Tunnel haben eigene Tunnel-Adressen, die aber nur innerhalb der beteiligten Router genutzt werden.
• Diese Adressen entsprechen den Anforderungen des einzukapselnden Protokolls und werden am Tunnelinterface konfiguriert.
• Um Pakete durch den Tunnel hindurch zu transportieren, benötigt der Tunnel zusätzlich äußere Adressen, die im Transportnetz, das die Tunnelendpunkte verbindet, geroutet werden
• Diese Adressen entsprechen den Anforderungen des Internetprotokolls.

Übertragung

• Ein zu übertragendes Paket wird am Quellrouter zuerst mit einem GRE-Header versehen.
• Dann wird das resultierende Paket als Nutzlast in einem neuen Unicast-IP-Paket eingepackt, dessen Quelladresse die lokale äußere Tunneladresse ist.
• Als Zieladresse wird die äußere Tunneladresse des Zielsystems (in der Regel ein Router) verwendet.
• Am Zielrouter wird nach dem Empfang des IP-Paketes der GRE-Header entfernt und das Paket ohne GRE-Informationen unter Verwendung der Routing-Tabelle weitergeleitet.

Links

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