随着互联网新技术的发展以及智能化水平的提高，各企业对实时数据传输的需求也在不断提升，企业愈发重视数据中心的建设，各类虚拟网络技术相继被引入。今天，我们重点了解下云端“借道”鼻祖，善于“包装”的GRE，为什么华为等大企业的技术应用都有它的身影。
GRE概念
GRE(Generic Routing Encapsulation，通用路由封装)协议属于一种轻量级隧道协议，它能够将各种网络协议(IP协议IPSec, DVMRP, etc等协议)封装到IP隧道内，并通过IP连接到对端的路由器间创建一个虚拟的点对点隧道链接。使这些被封装的数据报文能够在另一个网络层协议(如IP)中传输。将不同局域网内的设备实现了IP互通。简而言之，它是一种 IP-over-IP 的隧道技术。
而内层IP包里封装和传输的数据报文就是净荷数据(Payload packet)，外层IP头承载协议一般支持IPv4和IPv6两种传输协议：当传输协议为IPv4时，GRE隧道称为GRE over IPv4隧道;当传输协议为IPv6时，GRE隧道称为GRE over IPv6隧道。
Tunnel中传输报文的格式
GRETAP特性价值
基于GRE的技术原理和下图中TAP的技术优势，通过特殊的数据包封装技术以TAP的方式进行数据通信的GRETAP，可以实现对链路层数据包，如PPP/ARP/MTU/CSLIP等的读写，从而可以实现二层网络的数据传输。使设备彻底摆脱二、三层网络的结构限制，为分散的网络设备提供二层互联的技术条件。
TUN/TAP技术对比
GRE典型组网
GRETAP功能如何与5G工业物联网相结合
GRETAP的功能可以实现把网内所有设备组成二层网络。解决了设备迁移和新增带来的困扰。而工业物联网的目的是将具有感知、监控能力的各类采集、PLC、触摸屏、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用上看，工业物联网的应用中因为新增了较多的设备，往往需要加入新的组网形式，例如把有些改成4G/5G的通信方式，通信方式的改变这就意味着可能会改变原有的拓扑结构。由于原有的组网结构一旦发生改变，主站和从站就会失去连接，在这里GRETAP的技术就发挥了作用。
● 可使拓扑结构不变，降低改造成本
在工业物联网改造中，如数控机床行业，原来机床一般采用厂区内局域网二层功能进行通信，势必会破坏原来的网络环境，随着加入带边缘算法技术的智能网关设备，这就导致中心服务器必须修改原来的通信方式，增加了改造困难。GRETAP因为独特的二层技术，可以使这些设备在改造过程中还是以原来的方式来通信。改造过程变得简单，易部署。降低网络改造构建成本。
● 扩大网络的工作范围
GRE隧道扩展了跳数受限网络协议的工作范围，支持企业灵活设计网络拓扑，企业分支和总部之间在5G链路上构建GRE隧道，转发它们之间的三层流量。结合MEC边缘计算技术，满足高清视频、VR/AR、工业互联网、车联网等业务发展需求，实现更多设备互联。
GRE扩大网络工作范围
GRETAP通道加上5G链路的大带宽、低时延、易部署等优点，更能满足远程用户、企业分支和企业总部之间快速、安全、高效的互联需求。四信5G系列工业路由器均支持EOIP、桥模式、VXLAN、5G LAN、虚拟IP、GRETAP等功能，为二层网络的虚拟机插上了路由的翅膀，使虚拟机彻底摆脱了二、三层网络的结构限制。相信随着数据中心在企业运营中地位的逐渐提高和Overlay 网络的迅速成熟，配置要求更低、适应性更强、有着更快网络路径的GRETAP将被更多应用于企业网络改造、智能化数字改造中，助推企业实现数字化转型、5G网络广泛应用和数据的高效互通。
四信GRE相关案例应用——5G+智慧港口
● 场景介绍
近年来自动化码头越来越兴起,集装箱码头堆场轨道吊的作业效率是衡量一个自动化码头的一个重要环节，一般轨道吊的通信调度方式主要是通过光纤转有线方式进行和调度系统的连接。这个方式，大大限制了设备调度，迁移，固定轨道吊的安全距离等问题。为了解决这一问题，通过四信5G工业网关实现轨道吊前端数据和中控室数据打通实现全自动数据监控及轨道吊生产运行控制，保证前端轨道吊设备的安全生产，提高轨道吊运行的效率。
● 组网方案
如图所示，5G网关注册到5G SA网络，并且确保已经在基站码头的MEC上完成会话建立。中控室AR路由器连接MEC的后端交换机/防火墙，打通5G网关和中控室AR路由器之间的路由;5G网关与中控室AR路由建立GRETAP隧道，打通5G网关和中控室AR路由器之间的二层网络。5G网关和轨道吊侧的二层交换机通过网线互联，实现中控室直接可以通过原有的网络控制现场的轨道吊进行通信。实现现场设备的控制和监控。
GRETAP通道加上5G链路的大带宽、低时延、易部署等优点，更能满足远程用户、企业分支和企业总部之间快速、安全、高效的互联需求。四信5G系列工业路由器均支持EOIP、桥模式、VXLAN、5G LAN、虚拟IP、GRETAP等功能，为二层网络的虚拟机插上了路由的翅膀，使虚拟机彻底摆脱了二、三层网络的结构限制。相信随着数据中心和Overlay 网络的迅速发展成熟，配置要求更低、适应性更强、有着更快网络路径的GRETAP将被更多应用于企业网络改造、智能化数字改造中，助推企业实现数字化转型、5G网络广泛应用和数据的高效互通。
