Generic Routing Encapsulation
簡介
Generic Routing Encapsulation(GRE) 是一個由 Cisco 開發的點對點無狀態通道協定(point to point stateless tunneling protocol)， 實際運作會將內容封裝到 Layer 3 的 IP 封包中傳送到遠端路由器後解開還原。
GRE header format
如上圖所示經過 GRE 封包的封包會多上一層 GRE 標頭(header)，當封包傳送到目的路由器後則進行解封裝，此協定本身沒有加密的功能，但是能搭配 IPSec 來進行安全傳輸，且 GRE 支援多點群播(multicast)和 IPv6。
GRE 封包結構如上圖，在 GRE Header 裡面最重要的欄位是 Key，如果 GRE 通道的兩端分別是路由器，則辨別兩端 GRE 通道是否能夠順利通訊的關鍵則是此欄位(Key)要設為相同。
C、K、S:分別代表 checksum、key、 sequence number 的 Bit flages Ver: GRE 的版本，目前是第 0 版 Protocol: Ethertype of the encapsulated protocol Checumsum: Packet checksum(optional) Key:Tunnel Key(optional) Sequence Number: GRE sequence number(optional)
GRE Tunnel architectural
下圖就是兩台 switch 間建起 gre tunnel 連線後， 不同 domain 的 client 就可以互相溝通了。
與 IP in IP 不同的是， Gre Tunnel encapsulation、decapsulation Header 是由中間的 middlebox(swtich 或是 route)來做的。
如果用 Wireshark 打開封包來看的話 如下圖:
最下層就是 client 的 srouce、destination IP 中間包了 GRE 的 Header 後 上層就是兩台 switch 的 srouce、destination IP 了
GRE tunnel 的缺點
如果要兩個 host 建立 GRE tunnel 連線的話，會需要一條 GRE tunnel 如果要將三個點連線的話呢? 會需要三條 GRE tunnel 才能連將三個 host 串連，如下圖:
這樣就很容易看出來， GRE tunnel 的 scalability 太差， 從根本上來說，他只是一個 Point to Point 的 tunnel， 所以在之後的 VXLAN 等等新的 Tunneling 也同時解決了這個問題。