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网关工作原理 、gateway
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更新于2023-03-03
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网关: 在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通时,用于提供协议转换、路由选择、数据交换等网络兼容功能的设施
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网关
科技名词定义
中文名称:
网关
英文名称:
gateway;GW
定义:
在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通时,用于提供协议转换、路由选择、
数据交换等网络兼容功能的设施。
所属学科:
通信科技(一级学科);通信网络(二级学科)
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
网关工作原理图
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。
目录
概念详解
默认网关
设置网关
作用及工作流程
当前各类网关协议的区别
类型
解决跨网关技术
内部网关协议
RIP
概念详解
默认网关
设置网关
作用及工作流程
当前各类网关协议的区别
类型
解决跨网关技术
内部网关协议
RIP
内部网关协议
OSPF
外部网关协议
BGP
展开
概念详解
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
网关
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)。
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。
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。
设置网关
1. 手动设置
手动设置适用于电脑数量比较少、TCP/IP 参数基本不变的情况,比如只
有几台到十几台电脑。因为这种方法需要在联入网络的每台电脑上设置“默认
网关”,非常费劲,一旦因为迁移等原因导致必须修改默认网关的 IP 地址,
就会给网管
带来很大的麻烦,所以不推荐使用。
在 Windows 9x 中,设置默认网关的方法是在“网上邻居”上右击,在弹
出的菜单中点击“属性”,在网络属性对话框中选择“TCP/IP 协议”,点击“属
性”,在“默认网关”选项卡中填写新的默认网关的 IP 地址就可以了。
需要特别注意的是:默认网关必须是电脑自己所在的网段
中的 IP 地址,
而不能填写其他网段中的 IP 地址。
2. 自动设置
自动设置就是利用 DHCP
服务器
来自动给网络中的电脑分配 IP 地址、
子网掩码和默认网关。这样做的好处是一旦网络的默认网关发生了变化时,
只要更改了 DHCP 服务器中默认网关的设置,那么网络中所有的电脑均获得
了新的默认网关的 IP 地址。这种方法适用于网络规模较大、TCP/IP 参数有
可能变动的网络。
另外一种自动获得网关的办法是通过安装代理服务器软件
(如 MS
Proxy)的客户端程序来自动获得,其原理和方法和 DHCP 有相似之处。由
于篇幅所限,就不再详述了。
如果开始看路由知识的话,就会容易明白了,
进入命令行模式
:
c:\>route print
会有一条路由:
0.0.0.0 0.0.0.0 默认网关的 IP 接口
(机器的 IP) 跳数
比如我的机器:
0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.100.254 192.168.100.233 1
意思是:所有的需要转发的数据包,都经过默认网关的 IP(接口)发送
出去,当然返回也是从那里经过
作用及工作流程
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
网关
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。
当前各类网关协议的区别
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