GRE概念

　　GRE(Generic Routing Encapsulation，通用路由封裝)協(xié)議屬于一種輕量級隧道協(xié)議，它能夠?qū)⒏鞣N網(wǎng)絡協(xié)議(IP協(xié)議IPSec, DVMRP, etc等協(xié)議)封裝到IP隧道內(nèi)，并通過IP連接到對端的路由器間創(chuàng)建一個虛擬的點對點隧道鏈接。使這些被封裝的數(shù)據(jù)報文能夠在另一個網(wǎng)絡層協(xié)議(如IP)中傳輸。將不同局域網(wǎng)內(nèi)的設備實現(xiàn)了IP互通。簡而言之，它是一種 IP-over-IP 的隧道技術。

　　而內(nèi)層IP包里封裝和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報文就是凈荷數(shù)據(jù)(Payload packet)，外層IP頭承載協(xié)議一般支持IPv4和IPv6兩種傳輸協(xié)議：當傳輸協(xié)議為IPv4時，GRE隧道稱為GRE over IPv4隧道;當傳輸協(xié)議為IPv6時，GRE隧道稱為GRE over IPv6隧道。

　　Tunnel中傳輸報文的格式

　　GRETAP特性價值

　　基于GRE的技術原理和下圖中TAP的技術優(yōu)勢，通過特殊的數(shù)據(jù)包封裝技術以TAP的方式進行數(shù)據(jù)通信的GRETAP，可以實現(xiàn)對鏈路層數(shù)據(jù)包，如PPP/ARP/MTU/CSLIP等的讀寫，從而可以實現(xiàn)二層網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸。使設備徹底擺脫二、三層網(wǎng)絡的結構限制，為分散的網(wǎng)絡設備提供二層互聯(lián)的技術條件。

　　TUN/TAP技術對比

　　GRE典型組網(wǎng)

　　GRETAP功能如何與5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相結合

　　GRETAP的功能可以實現(xiàn)把網(wǎng)內(nèi)所有設備組成二層網(wǎng)絡。解決了設備遷移和新增帶來的困擾。而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的目的是將具有感知、監(jiān)控能力的各類采集、PLC、觸摸屏、控制傳感器或控制器，以及移動通信、智能分析等技術不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)，最終實現(xiàn)將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。從應用上看，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用中因為新增了較多的設備，往往需要加入新的組網(wǎng)形式，例如把有些改成4G/5G的通信方式，通信方式的改變這就意味著可能會改變原有的拓撲結構。由于原有的組網(wǎng)結構一旦發(fā)生改變，主站和從站就會失去連接，在這里GRETAP的技術就發(fā)揮了作用。

　　● 可使拓撲結構不變，降低改造成本

　　在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)改造中，如數(shù)控機床行業(yè)，原來機床一般采用廠區(qū)內(nèi)局域網(wǎng)二層功能進行通信，勢必會破壞原來的網(wǎng)絡環(huán)境，隨著加入帶邊緣算法技術的智能網(wǎng)關設備，這就導致中心服務器必須修改原來的通信方式，增加了改造困難。GRETAP因為獨特的二層技術，可以使這些設備在改造過程中還是以原來的方式來通信。改造過程變得簡單，易部署。降低網(wǎng)絡改造構建成本。

　　● 擴大網(wǎng)絡的工作范圍

　　GRE隧道擴展了跳數(shù)受限網(wǎng)絡協(xié)議的工作范圍，支持企業(yè)靈活設計網(wǎng)絡拓撲，企業(yè)分支和總部之間在5G鏈路上構建GRE隧道，轉(zhuǎn)發(fā)它們之間的三層流量。結合MEC邊緣計算技術，滿足高清視頻、VR/AR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務發(fā)展需求，實現(xiàn)更多設備互聯(lián)。

　　GRE擴大網(wǎng)絡工作范圍

　　GRETAP通道加上5G鏈路的大帶寬、低時延、易部署等優(yōu)點，更能滿足遠程用戶、企業(yè)分支和企業(yè)總部之間快速、安全、高效的互聯(lián)需求。四信5G系列工業(yè)路由器均支持EOIP、橋模式、VXLAN、5G LAN、虛擬IP、GRETAP等功能，為二層網(wǎng)絡的虛擬機插上了路由的翅膀，使虛擬機徹底擺脫了
二、三層網(wǎng)絡的結構限制。相信隨著數(shù)據(jù)中心在企業(yè)運營中地位的逐漸提高和Overlay 網(wǎng)絡的迅速成熟，配置要求更低、適應性更強、有著更快網(wǎng)絡路徑的GRETAP將被更多應用于企業(yè)網(wǎng)絡改造、智能化數(shù)字改造中，助推企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、5G網(wǎng)絡廣泛應用和數(shù)據(jù)的高效互通。

　　四信GRE相關案例應用——5G+智慧港口

　　● 場景介紹

　　近年來自動化碼頭越來越興起,集裝箱碼頭堆場軌道吊的作業(yè)效率是衡量一個自動化碼頭的一個重要環(huán)節(jié)，一般軌道吊的通信調(diào)度方式主要是通過光纖轉(zhuǎn)有線方式進行和調(diào)度系統(tǒng)的連接。這個方式，大大限制了設備調(diào)度，遷移，固定軌道吊的安全距離等問題。為了解決這一問題，通過四信5G工業(yè)網(wǎng)
關實現(xiàn)軌道吊前端數(shù)據(jù)和中控室數(shù)據(jù)打通實現(xiàn)全自動數(shù)據(jù)監(jiān)控及軌道吊生產(chǎn)運行控制，保證前端軌道吊設備的安全生產(chǎn)，提高軌道吊運行的效率。

　　● 組網(wǎng)方案

　　如圖所示，5G網(wǎng)關注冊到5G SA網(wǎng)絡，并且確保已經(jīng)在基站碼頭的MEC上完成會話建立。中控室AR路由器連接MEC的后端交換機/防火墻，打通5G網(wǎng)關和中控室AR路由器之間的路由;5G網(wǎng)關與中控室AR路由建立GRETAP隧道，打通5G網(wǎng)關和中控室AR路由器之間的二層網(wǎng)絡。5G網(wǎng)關和軌道吊側的
二層交換機通過網(wǎng)線互聯(lián)，實現(xiàn)中控室直接可以通過原有的網(wǎng)絡控制現(xiàn)場的軌道吊進行通信。實現(xiàn)現(xiàn)場設備的控制和監(jiān)控。

　　GRETAP通道加上5G鏈路的大帶寬、低時延、易部署等優(yōu)點，更能滿足遠程用戶、企業(yè)分支和企業(yè)總部之間快速、安全、高效的互聯(lián)需求。四信5G系列工業(yè)路由器均支持EOIP、橋模式、VXLAN、5G LAN、虛擬IP、GRETAP等功能，為二層網(wǎng)絡的虛擬機插上了路由的翅膀，使虛擬機徹底擺脫了
二、三層網(wǎng)絡的結構限制。相信隨著數(shù)據(jù)中心和Overlay 網(wǎng)絡的迅速發(fā)展成熟，配置要求更低、適應性更強、有著更快網(wǎng)絡路徑的GRETAP將被更多應用于企業(yè)網(wǎng)絡改造、智能化數(shù)字改造中，助推企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、5G網(wǎng)絡廣泛應用和數(shù)據(jù)的高效互通。