前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布

网关

作者头像
为为为什么
发布2024-05-25 21:32:37
430
发布2024-05-25 21:32:37
举报
文章被收录于专栏:又见苍岚又见苍岚

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器,在传输层上以实现网络互连,本文记录相关内容。

概念

网关(Gateway)本质上不是一个产品而是一个网络层的概念,网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。 计算机本身不具备路由寻址能力,所以计算机要把所有的 IP 包发送到一个默认的中转地址上面进行转发,也就是默认网关。这个网关可以在路由器上,可以在三层交换机上,可以在防火墙上,可以在服务器上,所以和物理的设备无关。

现实生活中,很多人也会把具有网关功能的设备称作是网关,比如路由器,这里要理解清楚。

网关

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。

TCP/IP 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,在这里我们通常所讲的“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。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)。

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。

为什么默认网关最后一位总是 1?

网关的 IP 必须要和局域网在同一网段,比如一个局域网网段为 192.168.2.0/24,那么网关可以是 192.168.2.1-192.168.2.254 之间任意一位,其中 192.168.2.255 是广播地址,所以不能选择。

但是,在选择默认网关的时候,一般选择 192.168.2.1 或者是 192.168.2.254,因为这样比较好认,如果选择中间区域,在划分 IP 的时候,很容易冲突,选择两端的 IP 作为默认网关是最合适的,也是约定俗成的。

至于为什么我见得默认网关最后一位总是 1,可能就是因为习惯吧,或者说比 254 更常见。

网关的分类
  1. 传输网关 传输网关用于在2个网络间建立传输连接。利用传输网关,不同网络上的主机间可以建立起跨越多个网络的、级联的、点对点的传输连接。例如通常使用的路由器就是传输网关,“网关”的作用体现在连接两个不同的网段,或者是两个不同的路由协议之间的连接,如RIP,EIGRP,OSPF,BGP等。
  2. 应用网关。 应用网关是在应用层上进行协议转换、使用不同数据格式间翻译数据的系统。典型的应用网关接收一种格式的输入,将之翻译, 然后以新的格式发送。输入和输出接口可以是分立的也可以使用同一网络连接。 也可以用于将局域网客户机与外部数据源相连,这种网关为本地主机提供了与远程交互式应用的连接。将应用的逻辑和执行代码置于局域网中客户端避免了低带宽、高延迟的广域网的缺点,这就使得客户端的响应时间更短。应用网关将请求发送给相应的计算机,获取数据,如果需要就把数据格式转换成客户机所要求的格式。 例如,一个主机执行的是ISO电子邮件标准,另一个主机执行的是Internet 电子邮件标准,如果这两个主机需要交换电子邮件,那么必须经过一个电子邮件网关进行协议转换,这个电子邮件网关是一个应用网关。再例如,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。NCP是工作在OSI第七层的协议,用以控制客户站和服务器间的交互作用,主要完成不同方式下文件的打开、关闭、读取功能。
  3. 信令网关SG 主要完成7号信令网与IP网之间信令消息的中继,在3G初期,对于完成接入侧到核心网交换之间的消息的转接(3G之间的RANAP消息,3G与2G之间的BSSAP消息),另外还能完成2G的MSC/GMSC与软交换机之间ISUP消息的转接。
  4. 中继网关 又叫IP网关,同时满足电信运营商和企业需求的VoIP设备。中继网关(IP网关)由基于中继板和媒体网关板建构,单板最多可以提供128路媒体转换,两个以太网口,机框采用业界领先的CPCI标准,扩容方便具有高稳定性、高可靠性、高密度、容量大等特点.
  5. 接入网关 是基于IP的语音/传真业务的媒体接入网关,提供高效、高质量的话音服务,为运营商、企业、小区、住宅用户等提供VoIP解决方案。
  6. 协议网关 协议网关通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换。这一转换过程可以发生在OSI参考模型的第2层、第3层或2、3层之间。但是有两种协议网关不提供转换的功能:安全网关和管道。由于两个互连的网络区域的逻辑差异, 安全网关是两个技术上相似的网络区域间的必要中介。如私有广域网和公有的因特网。
  7. 安全网关 安全网关是各种技术有趣的融合,具有重要且独特的保护作用,其范围从协议级过滤到十分复杂的应用级过滤。
  8. 物联网智能网关 以机智云GL600(4G-Lora网关)、GM600(5G网关)为例,是指具有低延时、高稳定可靠性、能支持大量数据终端接入(最高65535)、适配AI算法、边缘计算、支持可视化动态管理、数据可视化呈现的物联网网关,能满足物联网各行业对实时业务、应用智能、安全与隐私保护等需求的智能网关。广泛适应于智能家居、智能交通、智慧农业、工业物联网、冷链追踪等IoT行业。
网关与路由器的区别

网关是网络中的一个概念,指的是一个“网络”中的出口,是一个逻辑概念,并不是具体某种设备。

路由器是一种设备

路由器可以实现网关的功能,但是路由器功能不仅仅是实现网关

网关可以由路由器实现,但是也不仅仅是由路由器实现,其他设备也可以实现网关功能

参考资料

文章链接:

https://cloud.tencent.com/developer/article/2421567

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2024-5-24,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 概念
  • 网关
    • TCP/IP 网关
      • 默认网关
        • 网关的分类
          • 网关与路由器的区别
          • 参考资料
          相关产品与服务
          边缘可用区
          腾讯云边缘可用区(TencentCloud Edge Zone,TEZ)是腾讯云的本地扩展,适用于解决计算、存储和服务可用性问题。腾讯云边缘可用区可为您带来云的诸多优势,例如弹性、可扩展性和安全性。借助腾讯云边缘可用区,您可以在靠近最终用户的地理位置运行对延迟敏感的应用程序,基本消除延迟问题。腾讯云边缘可用区提供与中心节点一致的体验,助力业务下沉,具备更低延时、更广覆盖、更少成本等特点。
          领券
          问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档