网关设备

网关(Gateway)设备又称网间连接器协议转换器,是多个网络间提供数据转换服务的计算机系统或设备。可以说网关设备就是不同网之间的连接器,就是数据要从一个网到另外一个网时要经过路由“协商”的设备。

 

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求。同时,网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层–应用层。

大家都知道,从一个房间走到另一个房间,必然要经过一扇门。同样,从一个网络向另一个网络发送信息,也必须经过一道“关口”,这道关口就是网关。顾名思义,网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。

 在OSI中,网关有两种:一种是面向连接的网关,一种是无连接的网关。当两个子网之间有一定距离时,往往将一个网关分成两半,中间用一条链路连接起来,我们称之为半网关。

 按照不同的分类标准,网关也有很多种。TCP/IP协议里的网关是最常用的,在这里我们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。

 那么网关到底是什么呢?网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B,网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。

 所以说,只有设置好网关的IP地址,TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢?网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址,具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。

       

网关类型.

按照不同的标准可以将网关分成不同的类型

按连接网络划分:

局域网/主机网关:局域网/主机网关主要在大型计算机系统和个人计算机之间提供连接服务

局域网/局域网网关:这种类型的网关与局域网/主机网关很类似,不同的是这种网关主要用于连接多个使用不同通信协议或数据传输格式的局域网。目前大多数网关都是属于这类网关。

因特网/局域网网关:这种网关主要用于局域网和因特网间的访问和连接控制。

产品功能划分:

数据网关:数据网关通常在多个使用不同协议及数据格式的网络间提供数据转换功能。

应用网关:应用网关是在使用不同数据格式的环境中,进行数据翻译功能的专用系统。

安全网关:安全网关是各种提供系统(或者网络)安全保障的硬件设备或软件的统称,它是各种技术的有机结合,保护范围从低层次的协议数据包到高层次的具体应用。

在使用不同的通信协议、数据格式或语言时,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关就是一个翻译器,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求,同时起到过滤和安全的作用。

网关工作在OSI/RM传输层及以上的所有层次,它是通过重新封装信息来使它们能够被另一种系统处理的,为此网关还必须能够同各种应用进行通信,包括建立和管理会话、传输以及解析数据等。事实上现在的网关已经不能完全归为一种网络硬件,而可以概括为能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。

  在和 Novell NetWare 网络交互操作的上下文中,网关在 Windows 网络中使用的服务器信息块 (SMB) 协议以及 NetWare 网络使用的 NetWare 核心协议 (NCP) 之间起着桥梁的作用。网关也被称为 IP 路由器。 

[编辑本段]什么是默认网关

  如果搞清了什么是网关,默认网关也就好理解了。就好像一个房间可以有多扇门一样,一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关,就把数据包发给默认指定的网关,由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关,一般指的是默认网关。 

[编辑本段]网关的作用及工作流程的通俗解释

  假设你的名字叫小不点,你住在一个大院子里,你的邻居有很多小伙伴,在门口传达室还有个看大门的李大爷,李大爷就是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩,只要你在院子里大喊一声他的名字,他听到了就会回应你,并且跑出来跟你玩。

  但是你不被允许走出大门,你想与外界发生的一切联系,都必须由门口的李大爷(网关)用电话帮助你联系。假如你想找你的同学小明聊天,小明家住在很远的另外一个院子里,他家的院子里也有一个看门的王大爷(小明的网关)。但是你不知道小明家的电话号码,不过你的班主任老师有一份你们班全体同学的名单和电话号码对照表,你的老师就是你的DNS服务器。于是你在家里拨通了门口李大爷的电话,有了下面的对话:

  小不点:李大爷,我想找班主任查一下小明的电话号码行吗?

  李大爷:好,你等着。(接着李大爷给你的班主任挂了一个电话,问清楚了小明的电话)问到了,他家的号码是211.99.99.99

  小不点:太好了!李大爷,我想找小明,你再帮我联系一下小明吧。

  李大爷:没问题。(接着李大爷向电话局发出了请求接通小明家电话的请求,最后一关当然是被转接到了小明家那个院子的王大爷那里,然后王大爷把电话给转到小明家)

  就这样你和小明取得了联系。

这里写图片描述

 

应用前景.

网关示意图网关示意图

网关设备的应用将会是大量的。其最大和最多的应用是在家庭内多个PC同时共享一个宽带网络接入。例如,家中的小孩可以接入Web来学习学校的课程,同时另外一个家庭成员可以同时进行网上购物。实现多个人同时进行网络操作,而不需要等待其他人完成操作。

网关设备的应用不仅仅是高速Internet的接入,未来的宽带接入进入家庭后,将会带来更多的服务内容,不仅是Internet的接入,还有混合视频和音频信息流的可视电话,以及其它交互形式的娱乐服务,如网络游戏等。

网关设备将执行智能化的路由算法,把这些信息流(数据)分配给各种电话、智能电器、数字电视和音响等设备。例如,高级的家庭网关可以使用呼叫者ID信息来发送电话呼叫给家庭内某个电话,儿童的电话只能送到他们的房间,或晚上10点以后的电话呼叫(不包括紧急电话)只能送到远离卧室的地方。

上述技术如何应用到家庭内存在着许多新的发展趋势。首先是高速宽带Internet接入进入家庭。当前大约有1%的美国家庭拥有DSL、Cable调制解调器,到1999年末有超出1百万的美国家庭安装。Forrester 研究机构预计到2003年将有超出2千万美国家庭拥有通过DSL或Cable调制解调器的宽带接入

其次,连网家庭的数目到2002年也将快速增长。Jupiter 通讯公司预计届时将有1千5百万的家庭网络。家庭网络的发展趋势将因家庭内存在多个PC,以及其他电气设备的使用而得以加速。在1999年,有60%新的PC购买是来自已有一个PC的家庭。目前已有大约15%的美国家庭拥有多个PC。

文章标签: 局域网路由器tcp-ip

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