理解Linux IPIP隧道

# 简介

IPIP隧道是一种点对点的隧道协议，用于在IPv4网络上传输IPv4或IPv6数据包。

IPIP隧道的工作原理是将源主机的IP数据包封装在一个新的IP数据包中，新的IP数据包的目的地址是隧道的另一端。在隧道的另一端，接收方将解封装原始IP数据包，并将其传递到目标主机。IPIP隧道可以在不同的网络之间建立连接，例如在IPv4网络和IPv6网络之间建立连接。

# 使用IPIP隧道实现跨主机网络

首先在Node1创建tun设备并设置为ipip模式，local设置为本地IP地址10.65.132.187，remote设置为对端IP10.65.132.187，这两个是隧道外层IP，然后再设置隧道内层IP，10.10.100.10到10.10.200.10。

ip tunnel add tun1 mode ipip remote 10.65.132.188 local 10.65.132.187
ip link set tun1 up
ip a add 10.10.100.10 peer 10.10.200.10 dev tun1

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可以看到添加了一条路由，发送到目的地址10.10.200.10的包都会转发到tun1设备中

# ip r
...
10.10.200.10 dev tun1 proto kernel scope link src 10.10.100.10
...

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tun设备会将进入的IP包封装到一个IP包中，源地址是之前设置的外层local IP，而目的地址是外层remote IP，然后再通过路由达到从ens18网卡出去到Node2中。

在Node2上创建tun设备，配置和Node1一样

ip tunnel add tun2 mode ipip remote 10.65.132.187 local 10.65.132.188
ip link set tun2 up
ip a add 10.10.200.10 peer 10.10.100.10 dev tun2

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然后在Node1上ping Node2的tun设备

ping 10.10.200.10 -c 1

通过tcpdump在Node2抓包如下：

20:16:40.011992 IP 10.65.132.187 > 10.65.132.188: IP 10.10.100.10 > 10.10.200.10: ICMP echo request, id 17609, seq 1, length 64 (ipip-proto-4)
20:16:40.012099 IP 10.65.132.188 > 10.65.132.187: IP 10.10.200.10 > 10.10.100.10: ICMP echo reply, id 17609, seq 1, length 64 (ipip-proto-4)

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数据包达到Node2后，是一个两层IP数据包，从Node2的ens18网卡出来后，解封数据包，发现内层的目的IP是10.10.200.10也就是tun2的地址，然后将数据包发到tun2设备。

tun2设备收到数据包后再根据上面相同步骤进行封装数据包回包给tun1，最终整个ping过程完成。

IPIP隧道是通过IP地址来标识网络设备的，所以不需要使用MAC地址，直接通过IP地址即可。通过查看tun设备信息，可以看到其是不存在mac地址的。

# ip -d link show tun1
59: tun1@NONE: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1480 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ipip 10.65.132.187 peer 10.65.132.188 promiscuity 0 minmtu 68 maxmtu 65515 
    ipip ipip remote 10.65.132.188 local 10.65.132.187 ttl inherit pmtudisc addrgenmode eui64 numtxqueues 1 numrxqueues 1 gso_max_size 65536 gso_max_segs 65535

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上次更新: 2025/02/09, 23:47:02