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Linux与网络设备 GRE配置经验总结

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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：

    1. 在 CentOS 或 防火墙 ping 对端的隧道地址;

    2. 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。


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