關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。網關在傳輸層上以實現網絡互連,是最復雜的網絡互連設備,僅用于兩個高層協議不同的網絡互連。網關的結構也和路由器類似,不同的是互連層。網關既可以用于廣域網互連,也可以用于局域網互連。 網關是一種充當轉換重任的計算機系統或設備。在使用不同的通信協議、數據格式或語言,甚至體系結構完全不同的兩種系統之間,網關是一個翻譯器。與網橋只是簡單地傳達信息不同,網關對收到的信息要重新打包,以適應目的系統的需求。同時,網關也可以提供過濾和安全功能。大多數網關運行在OSI 7層協議的頂層–應用層。
大家都知道,從一個房間走到另一個房間,必然要經過一扇門。同樣,從一個網絡向另一個網絡發送信息,也必須經過一道“關口”,這道關口就是網關。顧名思義,網關(Gateway)就是一個網絡連接到另一個網絡的“關口”。
在OSI中,網關有兩種:一種是面向連接的網關,一種是無連接的網關。當兩個子網之間有一定距離時,往往將一個網關分成兩半,中間用一條鏈路連接起來,我們稱之為半網關。
按照不同的分類標準,網關也有很多種。TCP/IP協議里的網關是最常用的,在這里我們所講的“網關”均指TCP/IP協議下的網關。
那么網關到底是什么呢?網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址。比如有網絡A和網絡B,網絡A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子網掩碼為255.255.255.0;網絡B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”,子網掩碼為255.255.255.0。在沒有路由器的情況下,兩個網絡之間是不能進行TCP/IP通信的,即使是兩個網絡連接在同一臺交換機(或集線器)上,TCP/IP協議也會根據子網掩碼(255.255.255.0)判定兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。而要實現這兩個網絡之間的通信,則必須通過網關。如果網絡A中的主機發現數據包的目的主機不在本地網絡中,就把數據包轉發給它自己的網關,再由網關轉發給網絡B的網關,網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機。網絡B向網絡A轉發數據包的過程。
所以說,只有設置好網關的IP地址,TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。那么這個IP地址是哪臺機器的IP地址呢?網關的IP地址是具有路由功能的設備的IP地址,具有路由功能的設備有路由器、啟用了路由協議的服務器(實質上相當于一臺路由器)、代理服務器(也相當于一臺路由器)。
在和 Novell NetWare 網絡交互操作的上下文中,網關在 Windows 網絡中使用的服務器信息塊 (SMB) 協議以及 NetWare 網絡使用的 NetWare 核心協議 (NCP) 之間起著橋梁的作用。網關也被稱為 IP 路由器。
上面的是不是說的一頭霧水?那X君就用通俗的說法來給大家解釋一下:
假設你的名字叫X君,你住在一個大院子里,你的鄰居有很多小伙伴,在門口傳達室還有個看大門的趙大爺,趙大爺就是你的網關。當你想跟院子里的某個小伙伴玩,只要你在院子里大喊一聲他的名字,他聽到了就會回應你,并且跑出來跟你玩。
但是你不被允許走出大門,你想與外界發生的一切聯系,都必須由門口的趙大爺(網關)用電話幫助你聯系。假如你想找你的同學小明聊天,小明家住在很遠的另外一個院子里,他家的院子里也有一個看門的王大爺(小明的網關)。但是你不知道小明家的電話號碼,不過你的班主任老師有一份你們班全體同學的名單和電話號碼對照表,你的老師就是你的DNS服務器。于是你在家里撥通了門口趙大爺的電話,有了下面的對話:
X君:趙大爺,我想找班主任查一下小明的電話號碼行嗎?
趙大爺:好,你等著。(接著李大爺給你的班主任掛了一個電話,問清楚了小明的電話)問到了,他家的號碼是192.168.17.1。
X君:太好了!趙大爺,我想找小明,你再幫我聯系一下小明吧。
李大爺:沒問題。(接著李大爺向電話局發出了請求接通小明家電話的請求,最后一關當然是被轉接到了小明家那個院子的王大爺那里,然后王大爺把電話給轉到小明家)
就這樣你和小明取得了聯系。
關是現代通信技術中不可或缺的一部分,它充當著互聯網、局域網等不同網絡之間的橋梁,使得不同網絡之間的通信變得更加便捷、高效。本文將從網關的定義、功能、分類、工作原理、使用場景、安全性和發展趨勢七個方面進行描寫。
網關
一、網關的定義
網關作為計算機網絡中的一種網絡設備,其主要作用是連接不同網絡之間的通信。它可以將一個網絡的協議格式轉換為另一個網絡可識別的協議格式,實現不同網絡之間的數據傳輸。網關還具有路由選擇、安全檢測、數據過濾等功能。
網關
二、網關的功能
網關的主要功能是實現不同網絡之間的數據傳輸。它需要具備轉換不同協議格式的能力,支持數據緩存、分組、組裝、再傳輸等功能,以保證數據的快速、穩定傳輸。此外,網關還能實現路由選擇、防火墻、入侵檢測等網絡安全功能,保障網絡的安全。
網關
三、網關的分類
根據功能不同,網關可以分為路由網關、應用網關和轉換網關三種類型。路由網關主要用于實現數據包的路由選擇,支持靜態路由和動態路由等多種路由協議。應用網關主要用于應用層協議轉換,實現HTTP、SMTP、FTP等應用協議之間的轉換。轉換網關是一種將不同網絡協議進行轉換的網關,其主要作用是將數據包格式轉換為目標網絡可以識別的格式。
網關
四、網關的工作原理
網關的工作原理是將一個協議格式的數據包接收進來,在進行數據格式轉換后再轉發到另一個網絡中。網關一般放置在網絡邊緣,與不同網絡相連。當一個數據包在源網絡中發送時,將首先被發送到網關。網關會對數據包進行協議格式的解析,然后再構建適合目的網絡的協議格式,發送到目的網絡中。
網關
五、網關的使用場景
網關的使用場景非常廣泛,主要包括企業內網與公網、不同子網之間、不同協議之間等。例如,家庭路由器就是一種網關,它將家庭內部的設備與公網進行了連接。又如,企業內部的不同子網之間需要通信,就可以使用路由網關來實現。
網關
六、網關的安全性
網關在保障網絡安全方面具有重要作用。由于網關放置在網絡邊緣,其所處的位置非常重要。如果網關被入侵,攻擊者就可以輕易地進入其他網絡,進行攻擊。因此,網關需要具備強大的安全性能,如防火墻、入侵檢測等。
網關
七、網關的發展趨勢
隨著互聯網應用的不斷發展,網關作為關鍵的網絡設備,也在不斷發展和升級。未來的網關將更加智能、高效、安全。例如,智能網關可以實現自動選路、自動防御等自主安全措施,在網絡安全防護方面具有更高的可靠性和自我修復能力。
網關作為現代網絡的重要設備之一,其功能和安全性都至關重要。可以預見,在未來的網絡發展中,網關將扮演更加重要的角色,為網絡通信提供更加高效、安全的保障。
編輯:拓普瑞
關是一種計算機系統或設備,可充當轉換角色。它在網絡層以上實現網絡互連,是最復雜的網絡互連設備,用于不同高層協議的網絡互連。它可用于廣域網和局域網互連,并在使用不同協議、數據格式或語言的系統之間充當翻譯器。
網關類型包括因特網網關、LAN網關、IBM主機網關、電子郵件網關等。網關在計算機網絡中起關鍵作用,是實現互聯網絡的重要設備。