13-隧道配置
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本章仅介绍隧道接口的配置,有关隧道模式的介绍请参见后续章节。
隧道技术是一种封装技术,即一种网络协议将其他网络协议的数据报文封装在自己的报文中,然后在网络中传输。封装后的数据报文在网络中传输的路径,称为隧道。隧道是一条虚拟的点对点连接,隧道的两端需要对数据报文进行封装及解封装。隧道技术就是指包括数据封装、传输和解封装在内的全过程。
目前支持的隧道技术包括:
· GRE(Generic Routing Encapsulation,通用路由封装)隧道,GRE的相关介绍和配置请参见“三层技术-IP业务配置指导”中的“GRE”。
· IPv6 over IPv4隧道和IPv4 over IPv4隧道。
同一台设备上,多个Tunnel接口不要同时配置完全相同的目的端地址和源端地址。
隧道业务场景中,在承载的客户业务流量上线前,应先保障underlay业务部署完成,如果隧道underlay链路的物理出接口VLAN配置发生变更,就无法保证承载在该业务上的overlay流量可以继续正常转发,需要通过重新下发隧道配置或者链路DOWN/UP状态重置,来将overlay业务与underlay业务保证一致。
隧道两端的设备上,需要创建虚拟的三层接口,即Tunnel接口,以便隧道两端的设备利用Tunnel接口发送报文、识别并处理来自隧道的报文。
Tunnel接口配置任务如下:
(1) 创建Tunnel接口
(2) (可选)配置处理接口流量的slot
(3) (可选)配置封装后隧道报文的属性
(4) (可选)配置隧道目的端地址所属的VPN实例
(5) (可选)恢复当前Tunnel接口的缺省配置
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建Tunnel接口,指定隧道模式,并进入Tunnel接口视图。
interface tunnel number mode { gre | ipv4-ipv4 | ipv6-ipv4 }
在隧道的两端应配置相同的隧道模式,否则可能造成报文传输失败。
(3) 设置隧道的源端地址或源接口。
source { ipv4-address | interface-type interface-number }
缺省情况下,未设置隧道的源端地址和源接口。
如果设置的是隧道的源端地址,则该地址将作为封装后隧道报文的源IP地址;如果设置的是隧道的源接口,则该接口的主IP地址将作为封装后隧道报文的源IP地址。
(4) 设置隧道的目的端地址。
destination ipv4-address
缺省情况下,未设置隧道的目的端地址。
隧道的目的端地址是对端接收报文的接口的地址,该地址将作为封装后隧道报文的目的地址。
(5) (可选)配置接口描述信息。
description text
缺省情况下,接口描述信息为“该接口的接口名 Interface”。
(6) (可选)配置Tunnel接口的MTU值。
mtu size
缺省情况下,隧道接口的状态始终为Down时,隧道的MTU值为64000;隧道接口的状态当前为Up时,隧道的MTU值为根据隧道目的地址查找路由而得到的出接口的MTU值减隧道封装报文头长度。
(7) (可选)配置Tunnel接口的期望带宽。
bandwidth bandwidth-value
缺省情况下,接口的期望带宽=接口的最大速率÷1000(kbit/s)。
期望带宽供业务模块使用,不会对接口实际带宽造成影响。
(8) 开启Tunnel接口。
undo shutdown
缺省情况下,Tunnel接口处于开启状态。
当要求同一个Tunnel接口的流量必须在同一个slot上进行处理时,可以在Tunnel接口下配置处理接口流量的slot。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入Tunnel接口视图。
interface tunnel number
(3) 配置处理接口流量的slot。
service slot slot-number
缺省情况下,未配置处理接口流量的slot。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入Tunnel接口视图。
interface tunnel number
(3) 设置封装后隧道报文的ToS。
tunnel tos tos-value
缺省情况下,封装后隧道报文的ToS值与封装前原始IP报文的ToS值相同。
(4) 设置封装后隧道报文的TTL值。
tunnel ttl ttl-value
缺省情况下,封装后隧道报文的TTL值为255。
隧道的源端地址和目的端地址必须属于相同的VPN实例,否则隧道接口链路状态无法UP。在隧道的源接口上通过ip binding vpn-instance命令可以指定隧道源端地址所属的VPN实例。ip binding vpn-instance命令的详细介绍,请参见“MCE命令参考”中的“MCE”。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入Tunnel接口视图。
interface tunnel number
(3) 配置隧道目的端地址所属的VPN实例。
tunnel vpn-instance vpn-instance-name
缺省情况下,隧道目的端地址属于公网,设备查找公网路由表转发隧道封装后的报文。
接口下的某些配置恢复到缺省情况后,会对设备上当前运行的业务产生影响。建议您在执行本配置前,完全了解其对网络产生的影响。
您可以在执行default命令后通过display this命令确认执行效果。对于未能成功恢复缺省的配置,建议您查阅相关功能的命令手册,手工执行恢复该配置缺省情况的命令。如果操作仍然不能成功,您可以通过设备的提示信息定位原因。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入Tunnel接口视图。
interface tunnel number
(3) 恢复当前接口的缺省配置。
default
在任意视图下执行display命令可以显示隧道配置后的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。
在用户视图下执行reset命令可以清除Tunnel接口的统计信息。
表1-1 隧道显示和维护
操作 |
命令 |
显示Tunnel接口的相关信息 |
display interface [ tunnel [ number ] ] [ brief [ description | down ] ] |
显示Tunnel接口的IPv6相关信息(本命令的详细介绍,请参见“三层技术-IP业务命令参考”中的“IPv6基础”) |
display ipv6 interface [ tunnel [ number ] ] [ brief ] |
清除Tunnel接口的统计信息 |
reset counters interface [ tunnel [ number ] ] |
清除Tunnel接口的IPv6统计信息(本命令的详细介绍,请参见“三层技术-IP业务命令参考”中的“IPv6基础”) |
reset ipv6 statistics [ slot slot-number ] |
在Tunnel接口上配置了相关的参数后(例如隧道的源端地址、目的端地址和隧道模式),Tunnel接口仍未处于up状态。
Tunnel接口未处于up状态的原因可能是隧道起点的物理接口没有处于up状态,或隧道的目的端地址不可达。
使用display interface命令查看隧道起点的物理接口状态为up还是down。如果物理接口状态是down的,请检查网络连接。
使用display ipv6 routing-table和display ip routing-table命令查看是否目的端地址通过路由可达。如果路由表中没有保证隧道通讯的路由表项,请配置相关路由。
如图2-1所示,IPv6 over IPv4隧道是在IPv6数据报文前封装上IPv4的报文头,通过隧道使IPv6报文穿越IPv4网络,实现隔离的IPv6网络互通。IPv6 over IPv4隧道两端的设备必须支持IPv4/IPv6双协议栈,即同时支持IPv4协议和IPv6协议。
图2-1 IPv6 over IPv4隧道原理图
IPv6 over IPv4隧道对报文的处理过程如下:
(1) IPv6网络中的主机发送IPv6报文,该报文到达隧道的源端设备Device A。
(2) Device A根据路由表判定该报文要通过隧道进行转发后,在IPv6报文前封装上IPv4的报文头,通过隧道的实际物理接口将报文转发出去。IPv4报文头中的源IP地址为隧道的源端地址,目的IP地址为隧道的目的端地址。
(3) 封装报文通过隧道到达隧道目的端设备(或称隧道终点)Device B,Device B判断该封装报文的目的地是本设备后,将对报文进行解封装。
(4) Device B根据解封装后的IPv6报文的目的地址处理该IPv6报文。如果目的地就是本设备,则将IPv6报文转给上层协议处理;否则,查找路由表转发该IPv6报文。
IPv6 over IPv4隧道配置任务如下:
(2) (可选)配置丢弃含有IPv4兼容IPv6地址的IPv6报文
· 在本端设备上为隧道指定的目的端地址,应该与在对端设备上为隧道指定的源端地址相同;在本端设备上为隧道指定的源端地址,应该与在对端设备上为隧道指定的目的端地址相同。
· 在同一台设备上,隧道模式相同的Tunnel接口建议不要同时配置完全相同的源端地址和目的端地址。
· 如果封装前IPv6报文的目的IPv6地址与Tunnel接口的IPv6地址不在同一个网段,则必须配置通过Tunnel接口到达目的IPv6地址的转发路由,以便需要进行封装的报文能正常转发。用户可以配置静态路由,指定到达目的IPv6地址的路由出接口为本端Tunnel接口或下一跳为对端Tunnel接口地址。用户也可以配置动态路由,在Tunnel接口使能动态路由协议。在隧道的两端都要进行此项配置,配置的详细情况请参见“三层技术-IP路由配置指导”中的“IPv6静态路由”或其他路由协议配置。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入模式为IPv6 over IPv4隧道的Tunnel接口视图。
interface tunnel number [ mode ipv6-ipv4 ]
(3) 设置Tunnel接口的IPv6地址。
详细配置方法,请参见“三层技术-IP业务配置指导”中的“IPv6基础”。
(4) 设置隧道的源端地址或源接口。
source { ipv4-address | interface-type interface-number }
缺省情况下,未设置隧道的源端地址和源接口。
如果设置的是隧道的源端地址,则该地址将作为封装后隧道报文的源IP地址;如果设置的是隧道的源接口,则该接口的主IP地址将作为封装后隧道报文的源IP地址。
(5) 设置隧道的目的端地址。
destination ipv4-address
缺省情况下,未设置隧道的目的端地址。
隧道的目的端地址是对端接收报文的接口的地址,该地址将作为封装后隧道报文的目的地址。
(6) (可选)设置封装后隧道报文的DF(Don’t Fragment,不分片)标志。
tunnel dfbit enable
缺省情况下,未设置隧道报文的不分片标志,即转发隧道报文时允许分片。
如图2-2所示,两个IPv6网络分别通过Switch A和Switch B与IPv4网络连接,要求在Switch A和Switch B之间建立IPv6 over IPv4隧道,使两个IPv6网络可以互通。
图2-2 IPv6 over IPv4隧道组网图
在开始下面的配置之前,请确保Switch A和Switch B上已经创建相应的VLAN接口,且两者之间IPv4报文路由可达。
(1) 配置Switch A
# 配置接口GigabitEthernet1/0/2(隧道的实际物理接口)加入VLAN100。
<SwitchA> system-view
[SwitchA] vlan 100
[SwitchA-vlan100] port gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-vlan100] quit
# 配置接口Vlan-interface100的IP地址。
[SwitchA] interface vlan-interface 100
[SwitchA-Vlan-interface100] ip address 192.168.100.1 255.255.255.0
[SwitchA-Vlan-interface100] quit
# 配置接口GigabitEthernet1/0/1加入VLAN101。
[SwitchA] vlan 101
[SwitchA-vlan101] port gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-vlan101] quit
# 配置接口Vlan-interface101的IPv6地址。
[SwitchA] interface vlan-interface 101
[SwitchA-Vlan-interface101] ipv6 address 3002::1 64
[SwitchA-Vlan-interface101] quit
# 创建模式为IPv6 over IPv4隧道的接口Tunnel0。
[SwitchA] interface tunnel 0 mode ipv6-ipv4
# 配置Tunnel0接口的IPv6地址。
[SwitchA-Tunnel0] ipv6 address 3001::1/64
# 配置Tunnel0接口的源接口为Vlan-interface100。
[SwitchA-Tunnel0] source vlan-interface 100
# 配置Tunnel0接口的目的端地址(Switch B的Vlan-interface100的IP地址)。
[SwitchA-Tunnel0] destination 192.168.50.1
[SwitchA-Tunnel0] quit
# 配置从Switch A经过Tunnel0接口到IPv6 network 2的静态路由。
[SwitchA] ipv6 route-static 3003:: 64 tunnel 0
(2) 配置Switch B
# 配置接口GigabitEthernet1/0/2(隧道的实际物理接口)加入VLAN100。
<SwitchB> system-view
[SwitchB] vlan 100
[SwitchB-vlan100] port gigabitethernet 1/0/2
[SwitchB-vlan100] quit
# 配置接口Vlan-interface100的IP地址。
[SwitchB] interface vlan-interface 100
[SwitchB-Vlan-interface100] ip address 192.168.50.1 255.255.255.0
[SwitchB-Vlan-interface100] quit
# 配置接口GigabitEthernet1/0/1加入VLAN101。
[SwitchB] vlan 101
[SwitchB-vlan101] port gigabitethernet 1/0/1
[SwitchB-vlan101] quit
# 配置接口Vlan-interface101的IPv6地址。
[SwitchB] interface vlan-interface 101
[SwitchB-Vlan-interface101] ipv6 address 3003::1 64
[SwitchB-Vlan-interface101] quit
# 创建模式为IPv6 over IPv4隧道的接口Tunnel0。
[SwitchB] interface tunnel 0 mode ipv6-ipv4
# 配置Tunnel0接口的IPv6地址。
[SwitchB-Tunnel0] ipv6 address 3001::2/64
# 配置Tunnel0接口的源接口为Vlan-interface100。
[SwitchB-Tunnel0] source vlan-interface 100
# 配置Tunnel0接口的目的端地址(Switch A的Vlan-interface100的IP地址)。
[SwitchB-Tunnel0] destination 192.168.100.1
[SwitchB-Tunnel0] quit
# 配置从Switch B经过Tunnel0接口到IPv6 network 1的静态路由。
[SwitchB] ipv6 route-static 3002:: 64 tunnel 0
# 完成上述配置后,在Switch A和Switch B上分别执行display ipv6 interface命令,可以看出Tunnel0接口处于up状态。(具体显示信息略)
# 从Switch A和Switch B上可以Ping通对端的Vlan-int101接口的IPv6地址。下面仅以Switch A为例。
[SwitchA] ping ipv6 3003::1
Ping6(56 data bytes) 3001::1 --> 3003::1, press CTRL_C to break
56 bytes from 3003::1, icmp_seq=0 hlim=64 time=45.000 ms
56 bytes from 3003::1, icmp_seq=1 hlim=64 time=10.000 ms
56 bytes from 3003::1, icmp_seq=2 hlim=64 time=4.000 ms
56 bytes from 3003::1, icmp_seq=3 hlim=64 time=10.000 ms
56 bytes from 3003::1, icmp_seq=4 hlim=64 time=11.000 ms
--- Ping6 statistics for 3003::1 ---
5 packet(s) transmitted, 5 packet(s) received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/std-dev = 4.000/16.000/45.000/14.711 ms
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置丢弃含有IPv4兼容IPv6地址的IPv6报文。
tunnel discard ipv4-compatible-packet
缺省情况下,不会丢弃含有IPv4兼容IPv6地址的IPv6报文。
IPv4 over IPv4隧道(RFC 1853)是对IPv4报文进行封装,使得一个IPv4网络的报文能够在另一个IPv4网络中传输。例如,运行IPv4协议的两个子网位于不同的区域,并且这两个子网都使用私网地址时,可以通过建立IPv4 over IPv4隧道,实现两个子网的互联。
图3-1 IPv4 over IPv4隧道原理图
报文在隧道中传输经过封装与解封装两个过程,以图3-1为例说明这两个过程:
· 封装过程
Device A连接IPv4主机所在子网的接口收到IPv4报文后,首先交由IPv4协议栈处理。IPv4协议栈根据IPv4报文头中的目的地址判断该报文需要通过隧道进行转发,则将此报文发给Tunnel接口。
Tunnel接口收到此报文后,在IPv4报文外再封装一个IPv4报文头,封装的报文头中源IPv4地址为隧道的源端地址,目的IPv4地址为隧道的目的端地址。封装完成后将报文重新交给IPv4协议栈处理,IPv4协议栈根据添加的IPv4报文头查找路由表,转发报文。
· 解封装过程
解封装过程和封装过程相反。Device B从接口收到IPv4报文后,将其送到IPv4协议栈处理。IPv4协议栈检查接收到的IPv4报文头中的协议号。如果协议号为4(表示封装的报文为IPv4报文),则将此IPv4报文发送到隧道模块进行解封装处理。解封装之后的IPv4报文将重新被送到IPv4协议栈进行二次路由处理。
· 在本端设备上为隧道指定的目的端地址,应该与在对端设备上为隧道指定的源端地址相同;在本端设备上为隧道指定的源端地址,应该与在对端设备上为隧道指定的目的端地址相同。
· 在同一台设备上,隧道模式相同的Tunnel接口建议不要同时配置完全相同的源端地址和目的端地址。
· 本端隧道接口的IPv4地址与隧道的目的端地址不能在同一个网段内。
· 如果封装前IPv4报文的目的IPv4地址与Tunnel接口的IPv4地址不在同一个网段,则必须配置通过Tunnel接口到达目的IPv4地址的转发路由,以便需要进行封装的报文能正常转发。用户可以配置静态路由,指定到达目的IPv4地址的路由出接口为本端Tunnel接口或下一跳为对端Tunnel接口地址。用户也可以配置动态路由,在Tunnel接口使能动态路由协议。在隧道的两端都要进行转发路由的配置,配置的详细情况请参见“三层技术-IP路由配置指导”中的“静态路由”或其他路由协议配置。
· 配置经过隧道接口的路由时,路由的目的地址不能与该隧道的目的端地址在同一个网段内。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入模式为IPv4 over IPv4隧道的Tunnel接口视图。
interface tunnel number [ mode ipv4-ipv4 ]
(3) 设置Tunnel接口的IPv4地址。
ip address ip-address { mask | mask-length } [ sub ]
(4) 设置隧道的源端地址或源接口。
source { ipv4-address | interface-type interface-number }
缺省情况下,未设置隧道的源端地址和源接口。
如果设置的是隧道的源端地址,则该地址将作为封装后隧道报文的源IP地址;如果设置的是隧道的源接口,则该接口的主IP地址将作为封装后隧道报文的源IP地址。
(5) 设置隧道的目的端地址。
destination ipv4-address
缺省情况下,未设置隧道的目的端地址。
隧道的目的端地址是对端接收报文的接口的地址,该地址将作为封装后隧道报文的目的地址。
(6) (可选)设置封装后隧道报文的DF(Don’t Fragment,不分片)标志。
tunnel dfbit enable
缺省情况下,未设置隧道报文的不分片标志,即转发隧道报文时允许分片。
运行IP协议的两个子网Group 1和Group 2位于不同的区域,这两个子网都使用私网地址。通过在交换机Switch A和交换机Switch B之间建立IPv4 over IPv4隧道,实现两个子网的互联。
图3-2 IPv4 over IPv4隧道组网图
在开始下面的配置之前,请确保Switch A和Switch B上已经创建相应的VLAN接口,且两者之间IPv4报文路由可达。
(1) 配置Switch A
# 配置接口GigabitEthernet1/0/1加入VLAN100。
<SwitchA> system-view
[SwitchA] vlan 100
[SwitchA-vlan100] port gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-vlan100] quit
# 配置接口Vlan-interface100的地址。
[SwitchA] interface vlan-interface 100
[SwitchA-Vlan-interface100] ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
[SwitchA-Vlan-interface100] quit
# 配置接口GigabitEthernet1/0/2(隧道的实际物理接口)加入VLAN101。
[SwitchA] vlan 101
[SwitchA-vlan101] port gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-vlan101] quit
# 配置接口Vlan-interface101的IP地址。
[SwitchA] interface vlan-interface 101
[SwitchA-Vlan-interface101] ip address 2.1.1.1 255.255.255.0
[SwitchA-Vlan-interface101] quit
# 创建模式为IPv4 over IPv4隧道的接口Tunnel1。
[SwitchA] interface tunnel 1 mode ipv4-ipv4
# 配置Tunnel1接口的IP地址。
[SwitchA-Tunnel1] ip address 10.1.2.1 255.255.255.0
# 配置Tunnel1接口的源端地址(Vlan-interface101的IP地址)。
[SwitchA-Tunnel1] source 2.1.1.1
# 配置Tunnel1接口的目的端地址(Switch B的Vlan-interface101的IP地址)。
[SwitchA-Tunnel1] destination 3.1.1.1
[SwitchA-Tunnel1] quit
# 配置从Switch A经过Tunnel1接口到Group 2的静态路由。
[SwitchA] ip route-static 10.1.3.0 255.255.255.0 tunnel 1
(2) 配置Switch B
# 配置接口GigabitEthernet1/0/1加入VLAN100。
<SwitchB> system-view
[SwitchB] vlan 100
[SwitchB-vlan100] port gigabitethernet 1/0/1
[SwitchB-vlan100] quit
# 配置接口Vlan-interface100的IP地址。
[SwitchB] interface vlan-interface 100
[SwitchB-Vlan-interface100] ip address 10.1.3.1 255.255.255.0
[SwitchB-Vlan-interface100] quit
# 配置接口GigabitEthernet1/0/2(隧道的实际物理接口)加入VLAN101。
[SwitchB] vlan 101
[SwitchB-vlan101] port gigabitethernet 1/0/2
[SwitchB-vlan101] quit
# 配置接口Vlan-interface101的IP地址。
[SwitchB] interface vlan-interface 101
[SwitchB-Vlan-interface101] ip address 3.1.1.1 255.255.255.0
[SwitchB-Vlan-interface101] quit
# 创建模式为IPv4 over IPv4隧道的接口Tunnel2。
[SwitchB] interface tunnel 2 mode ipv4-ipv4
# 配置Tunnel2接口的IP地址。
[SwitchB-Tunnel2] ip address 10.1.2.2 255.255.255.0
# 配置Tunnel2接口的源端地址(Vlan-interface101的IP地址)。
[SwitchB-Tunnel2] source 3.1.1.1
# 配置Tunnel2接口的目的端地址(SwitchA的Vlan-interface101的IP地址)。
[SwitchB-Tunnel2] destination 2.1.1.1
[SwitchB-Tunnel2] quit
# 配置从Switch B经过Tunnel2接口到Group 1的静态路由。
[SwitchB] ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 tunnel 2
# 完成上述配置后,在Switch A和Switch B上分别执行display interface tunnel命令,可以看出Tunnel接口处于up状态。(具体显示信息略)
# 从Switch A和Switch B上可以Ping通对端的Vlan-interface100接口的IPv4地址。下面仅以Switch A为例。
[SwitchA] ping -a 10.1.1.1 10.1.3.1
Ping 10.1.3.1 (10.1.3.1) from 10.1.1.1: 56 data bytes, press CTRL_C to break
56 bytes from 10.1.3.1: icmp_seq=0 ttl=255 time=2.000 ms
56 bytes from 10.1.3.1: icmp_seq=1 ttl=255 time=1.000 ms
56 bytes from 10.1.3.1: icmp_seq=2 ttl=255 time=0.000 ms
56 bytes from 10.1.3.1: icmp_seq=3 ttl=255 time=1.000 ms
56 bytes from 10.1.3.1: icmp_seq=4 ttl=255 time=1.000 ms
--- Ping statistics for 10.1.3.1 ---
5 packet(s) transmitted, 5 packet(s) received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/std-dev = 0.000/1.000/2.000/0.632 ms
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