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在互聯網新技術不斷涌現、智能化水平持續提升的當下，企業對實時數據傳輸的需求急劇增長，數據中心建設成為企業關注的重點，各類虛擬網絡技術也紛紛被引入。其中，GRE技術憑借獨特優勢，在華為等大企業的技術應用中占據重要地位。

GRE概念與原理

（圖源網絡，侵刪）

GRE，即通用路由封裝（Generic Routing Encapsulation）協議，是一種輕量級隧道協議。它的核心功能是將多種網絡協議，像IP協議、IPSec、DVMRP等，封裝到IP隧道內，在路由器之間創建虛擬的點對點隧道鏈接。這樣一來，被封裝的數據報文就能在另一個網絡層協議（如IP）中傳輸，實現不同局域網內設備的IP互通，本質上是一種IP-over-IP的隧道技術。

在GRE的數據結構中，內層IP包封裝和傳輸的數據報文是凈荷數據（Payload packet），外層IP頭承載協議支持IPv4和IPv6兩種。當傳輸協議為IPv4時，就是GRE over IPv4隧道；為IPv6時，則是GRE over IPv6隧道。這種靈活的傳輸協議支持，讓GRE能適應不同的網絡環境。

GRETAP突破網絡結構限制

基于GRE的技術原理，結合TAP的技術優勢，GRETAP應運而生。它通過特殊的數據包封裝技術，以TAP的方式進行數據通信，能夠實現對鏈路層數據包，如PPP、ARP、MTU、CSLIP等的讀寫，進而實現二層網絡的數據傳輸。這一特性使得設備擺脫了二、三層網絡的結構限制，為分散的網絡設備提供了二層互聯的技術條件。

GRETAP與5G工業物聯網

工業物聯網旨在將各類具有感知、監控能力的設備，如采集器、PLC、觸摸屏、控制傳感器或控制器等，與移動通信、智能分析等技術深度融合，推動傳統工業向智能化階段邁進。在實際應用中，新增設備往往需要改變通信方式，例如采用4G/5G通信，這可能會改變原有的拓撲結構，導致主站和從站失去連接。而GRETAP技術恰好能解決這一問題。

拓撲結構

以數控機床行業為例，傳統機床采用廠區內局域網二層功能通信。在引入帶邊緣算法技術的智能網關設備后，若不采用GRETAP技術，中心服務器需修改通信方式，增加改造難度。而GRETAP的二層技術，能讓設備在改造過程中保持原有通信方式，使改造過程簡單易部署，有效降低網絡改造構建成本。

工作范圍

GRE隧道可以擴展跳數受限網絡協議的工作范圍，支持企業靈活設計網絡拓撲。企業分支和總部之間可在5G鏈路上構建GRE隧道，轉發三層流量。結合MEC邊緣計算技術，能滿足高清視頻、VR/AR、工業互聯網、車聯網等業務發展需求，實現更多設備互聯。GRETAP通道與5G鏈路的大帶寬、低時延、易部署等優點相結合，更能滿足遠程用戶、企業分支和企業總部之間快速、安全、高效的互聯需求。

實際應用案例

愛陸通5G系列工業路由器支持EOIP、橋模式、VXLAN、5G LAN、虛擬IP、GRETAP等功能，為二層網絡的虛擬機提供了強大的支持，使其擺脫二、三層網絡的結構限制。在實際應用中，5G網關注冊到5G SA網絡，并在基站碼頭的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網關和中控室AR路由器之間的路由。接著，5G網關與中控室AR路由建立GRETAP隧道，打通二層網絡。5G網關和軌道吊側的二層交換機通過網線互聯，實現中控室直接通過原有網絡控制現場軌道吊進行通信，完成現場設備的控制和監控。