什么是网关网关的作用是什么.docx
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什么是网关网关的作用是什么
什么是网关，网关的作用是什么？
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OSI7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
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NovellNetWare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。
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。
当前各类网关协议的区别网关-网关协议（GGP）核心
网关为了正确和高效地路由报文需要知道Internet其他部分
发生的情况，包括路由信息和子网特性。
当一个网关处理重
负载而使速度特别慢，并且这个网关是访问子网的惟一途径
时，通常使用这种类型的信息，网络中的其他网关能剪裁交
通流量以减轻网关的负载。
GGP主要用于交换路由信息，不
要混淆路由信息（包括地址、拓扑和路由延迟细节）和作出
路由决定的算法。
路由算法在网关内通常是固定的且不被
GGP改变。
核心网关之间通过发送GGP信息，并等待应答
来通信，之后如果收到含特定信息的应答就更新路由表。
注
意GGP的最新改进SPREAD已经用于Internet，但它还不如
GGP普及。
GGP被称为向量-距离协议。
要想有效工作，网
关必须含有互联网络上有关所有网关的完整信息。
否则，计
算到一个目的地的有效路由将是不可能的。
因为这个原因，
所有的核心网关维护一张Internet上所有核心网关的列表。
这是一个相当小的表，网关能容易地对其进行处理。
外部网
关协议（EGP）外部网关协议用于在非核心的相邻网关之间
传输信息。
非核心网关包含互联网络上所有与其直接相邻的
网关的路由信息及其所连机器信息，但是它们不包含Internet
上其他网关的信息。
对绝大多数EGP而言，只限制维护其服
务的局域网或广域网信息。
这样可以防止过多的路由信息在
局域网或广域网之间传输。
EGP强制在非核心网关之间交流
路由信息。
由于核心网关使用GGP，非核心网关使用EGP，
而二者都应用在Internet上，所以必须有某些方法使二者彼
此之间能够通信。
Internet使任何自治（非核心）网关给其他
系统发送“可达”信息，这些信息至少要送到一个核心网关。
如果有一个更大的自治网络，常常认为有一个网关来处理这
些可达信息。
和GGP一样，EGP使用一个查询过程来让网
关清楚它的相邻网关并不断地与其相邻者交换路由和状态
信息。
EGP是状态驱动的协议，意思是说它依赖于一个反映
网关情况的状态表和一组当状态表项变化时必须执行的一
组操作。
内部网关协议（IGP）有几种内部网关协议可用，
最流行的是RIP和HELLO，另一个协议称为开放式最短路
径优先协议（OSPF），这些协议没有一个是占主导地位的，
但是RIP可能是最常见的IGP协议。
选择特定的IGP以网络
体系结构为基础。
RIP和HELLO协议都是计算到目的地的
距离，它们的消息包括机器标识和到机器的距离。
一般来讲，
由于它们的路由表包含很多项，因此消息比较长。
RIP和
HELLO一直维护相邻网关之间的连接性以确保机器是活跃
的。
路由信息协议使用广播技术。
意思是说网关每隔一定时
间要把路由表广播给其他网关。
这也是RIP的一个问题，因
为这会增加网络流量，降低网络性能。
HELLO协议与RIP
HELLO使用时间而不是距离作为路由因
素。
这要求网关对每条路由有合理的准确时间信息。
由于这
个原因，所以HELLO协议依赖于时钟同步消息。
开放式最
短路径优先协议是由Internet工程任务组开发的协议，希望
它能成为居于主导地位的IGP。
用“最短路径”来描述协议
的路由过程不准确。
更好一些的名字是“最优路径”，这其
中要考虑许多因素来决定到达目的地的最佳路由。
网关的类型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。
应用网关在应用
层上进行协议转换。
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NovellNetWare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。
现在的网关产品分类越来越细了，有
信令网关，中继网关，还有接入网关:
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。
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.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。
除此
之外,网关还可以分为：
协议网关、应用网关和安全网关协议
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。
应用网关应用网关是在使用不同数
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。
应用网关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。
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。
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。
可以说，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
OSI7层协议的顶层——应用层。
解决跨网关技术现行
的IPV4的IP地址是32位的，根据头几位再划分为A、B、
C三类地址；但由于INTERNET的迅猛发展，IP资源日渐枯
竭，可供分配的IP地越来越少，跟一日千里的INTERNET
发展严重冲突，在IPV6还远未能全面升级的情况下，惟有
以代理服务器的方式，实行内部网地址跟公网地址进行转化
而实现接入INTERNET。
中介作用的代理服务器就是一个网
关，也就是这个网关带给现阶段的多媒体通讯系统无尽的烦
恼。
在IP资源可怜的情况下，惟有以网关甚至多层网关的方
式接入宽带网，因为多媒体通讯系统的协议如H.323等要
进行业务的双方必须有一方有公网的IP地址，但是现在的宽
带有几个用户能符合这个要求？
microsoft的NETMEETING
等等多媒体通讯系统就是处于这种尴尬的位置；跨网关成为
头疼的难题。
跨网关：
网络数据通过层层网关，受制于网
关节点速度，网络速度大大降低。
跨网关技术基于底层网
络协议，突破网关瓶颈，实现客户点对点交流。
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