动态多点虚拟专用网络原理及部署

动态多点虚拟专用网络

概述

GRE over IPsec 将通用隧道和加密隧道结合,实现了安全的单播、组播、广播流传输,但是由于其实现必须指定固定的 ip,所以在动态 ip 和多分支情况下无法实现或实现困难。动态多点虚拟专用网络技术,将 Dynamic-map 和 GRE over IPsec 相结合,实现了全网只要有一个固定地址就可以建立加密安全的通信隧道。

L2L 虚拟专用网络:静态IP、单播
L2L 虚拟专用网络 + Dynamic-map:动态 IP、单播
GRE OVER IPsec: 静态IP、单播/组播/广播
动态多点虚拟专用网络:动态 IP、单播/组播/广播、资源消耗小

原理

动态多点虚拟专用网络包括三中技术:
MGRE:多点 GRE,实现单播、组播、广播;
NHRP:下一跳解析协议,实现动态 ip 到静态ip 再到动态 ip 之间的相互通信;
IPsec:实现加密。

MGRE

MGRE,Multipoint GRE,多点 GRE(tunnel)。
之前部署虚拟专用网络是点对点之间建立,且要求每个点都是固定 ip,引入 MGRE 后,无论节点是动态还是固定 ip,多个节点之间只需要建立一条 tunnel 就可以实现相互通信。

1、多点 Tunnel 具备多路访问的功能,一个 Tunnel 可以同时满足与各个分支通信;
2、多点 Tunnel 能够极大的节省网络资源,节省网络配置;
3、多点 Tunnel 能够支持所有类型的数据包,包括单播、组播、广播;
4、多点 Tunnel 只需要定义源地址,不需要定义目的地,需要借助 NHRP 协议来寻找其他分支和总部。

NHRP

NHRP,Next Hop Resolution Protocol,下一跳地址解析,基于公有 ip 寻找私有 ip。是一种 CS 架构,将固定地址节点作为 NHRP server,动态地址节点作为 NHRP client,所有的客户端需要将本地公有和私有地址告知服务端,并请求其他节点地址。

1、NHRP 原理类似 DDNS,核心点是找寻固定的 IP 点,然后将动态信息注册到固定点上,之后固定点将注册信息返回给其他动态分支;
2、NHRP 采用注册请求和注册回复分组,包含公网 IP 和 Tunnel IP。

动态多点虚拟专用网络部署

在这里插入图片描述
MGRE:
interface tunnel 0
ip address 172.16.1.2 255.255.255.0 //逻辑地址
ip mtu 1436 //多点 GRE 同样需要占用头部
tunnel source 100.1.23.2
tunnel mode gre multipoint
tunnel key 12345

NHRP:
1、NHRP Server
interface tunnel 0
ip nhrp network-id 100 //定义 NHRP 域 ID
ip nhrp map multicast dynamic //开启 NHRP 组播支持

2、NHRP Client
interface tunnel 0
ip nhrp network-id 100 //定义 NHRP 域 ID
ip nhrp nhs 172.16.1.4 //定义 NHRP 服务器 IP
ip nhrp map 172.16.1.4 100.1.34.4 //定义本地 IP 映射
ip nhrp map multicast 100.1.34.4 //开启组播支持

show ip nhrp
在这里插入图片描述
OSPF:
1、SPOKE
router ospf 100
router-id 2.2.2.2
network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0
interface tunnel 0
ip ospf network broadcast //修改网络类型为广播类型,支持多点通信
ip ospf priority 0 //退出 DR 选举,让拥有静态 ip 的总部一直为 DR
2、HUB
router ospf 100
router-id 4.4.4.4
network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.45.0 0.0.0.255 area 0
interface tunnel 0
ip ospf network broadcast

IPsec:
R2/4/6:
crypto isakmp policy 1
encr 3des
authentication pre-share
group 2
crypto isakmp key cisco address 0.0.0.0
crypto ipsec transform-set dmtrans esp-3des esp-sha-hmac
mode transport //采用传输模式,减少 ip 外部头部封装

crypto ipsec profile dmpro
set transform-set dmtrans

interface tunnel 0
tunnel protection ipsec profile dmpro

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