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網(wǎng)關(guān)是網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，提供使用不同協(xié)議的兩個(gè)應(yīng)用或網(wǎng)絡(luò)之間的接口。其還用于提供與互聯(lián)網(wǎng)的連接。網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)將信息從一種協(xié)議轉(zhuǎn)換為另一種協(xié)議，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸。例如，如果互聯(lián)網(wǎng)上的一臺(tái)計(jì)算機(jī)向另一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送電子郵件，網(wǎng)關(guān)會(huì)將消息從一種協(xié)議轉(zhuǎn)換為另一種協(xié)議，并將其發(fā)送回來(lái)。

本文將討論網(wǎng)關(guān)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的需求和功能。

網(wǎng)關(guān)如何工作？

計(jì)算機(jī)網(wǎng)關(guān)是安裝有軟件的服務(wù)器，用于連接網(wǎng)絡(luò)和路由數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可以連接到不同的路由器，或者有一個(gè)路由器將其與其他網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)。連接可以是有線或無(wú)線的。

計(jì)算機(jī)服務(wù)器可以作為任何商業(yè)組織的任何開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，有時(shí)也可以充當(dāng)代理服務(wù)器或防火墻。網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)關(guān)檢查數(shù)據(jù)包，然后將其傳遞到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。其檢查兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的兼容性，然后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包以確保其可以在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸。

網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)還可以連接到用于特定目的的服務(wù)器，例如電子郵件、網(wǎng)絡(luò)托管和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。也可以是更廣泛的網(wǎng)絡(luò)，如互聯(lián)網(wǎng)的一部分。在這種情況下，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)將擁有其IP地址，從而可以將來(lái)自不同網(wǎng)絡(luò)的傳入流量路由到其主接口，并發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。然而，這是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的多種可能配置之一，其他配置也是可能的。

網(wǎng)關(guān)的功能

網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)是將互聯(lián)網(wǎng)連接到局域網(wǎng)的設(shè)備。其甚至可以用作兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁。

網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)有兩個(gè)功能。

• 局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)功能，將局域網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)。

• 廣域網(wǎng)到局域網(wǎng)功能，將互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程局域網(wǎng)。

當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)網(wǎng)關(guān)時(shí)，首先驗(yàn)證源頭信息。一旦驗(yàn)證了目標(biāo)IP，并檢查了任何數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤，就會(huì)根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的要求轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)和協(xié)議。最后，通過(guò)建立專用傳輸通道將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)侥繕?biāo)IP地址。

網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)也是任何電話系統(tǒng)的一部分，提供了電話網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)之間的橋梁。例如，想為客戶設(shè)置一個(gè)直接呼叫。實(shí)時(shí)通信網(wǎng)關(guān)將執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)，自動(dòng)檢測(cè)客戶的當(dāng)前位置，并在不同技術(shù)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換音頻。

網(wǎng)關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾，將企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)隔離開(kāi)來(lái)。其通常用于隔離網(wǎng)絡(luò)，確保本地和公共網(wǎng)絡(luò)的安全。網(wǎng)關(guān)使用一種稱為NAT的技術(shù)提供與防火墻相同的保護(hù)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)關(guān)的類型

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中有兩種類型的網(wǎng)關(guān)——雙向和單向。下面簡(jiǎn)單介紹一下這兩種類型。

• 單向網(wǎng)關(guān)：只能在一個(gè)方向上傳輸數(shù)據(jù)?？稍谠唇K端中進(jìn)行更改，這些更改將復(fù)制到所有其他目標(biāo)節(jié)點(diǎn)或應(yīng)用，而無(wú)需對(duì)其本身進(jìn)行更改。這些網(wǎng)關(guān)充當(dāng)歸檔工具。

單向網(wǎng)關(guān)由硬件和軟件組成。該技術(shù)允許數(shù)據(jù)從一個(gè)源網(wǎng)絡(luò)流向另一個(gè)源網(wǎng)絡(luò)，但實(shí)際上無(wú)法將任何數(shù)據(jù)發(fā)送回源網(wǎng)絡(luò)。相反，網(wǎng)關(guān)軟件在復(fù)制數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)模擬協(xié)議服務(wù)器和設(shè)備。

• 雙向網(wǎng)關(guān)：這些網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向流動(dòng)。當(dāng)其將源節(jié)點(diǎn)上所做的更改復(fù)制到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以同步執(zhí)行所有任務(wù)，反之亦然。簡(jiǎn)而言之，雙向網(wǎng)關(guān)充當(dāng)同步程序或工具。

在雙向網(wǎng)關(guān)設(shè)置中，對(duì)源對(duì)象服務(wù)器的內(nèi)容所做的更改將傳輸?shù)侥繕?biāo)對(duì)象服務(wù)器，并且目標(biāo)對(duì)象服務(wù)器將其警報(bào)復(fù)制到源對(duì)象服務(wù)器。

網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)關(guān)的示例

• 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)：是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和云服務(wù)器之間的中心樞紐。其通常允許雙向數(shù)據(jù)流，傳入的數(shù)據(jù)流由“云”處理。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也稱為控制層或智能網(wǎng)關(guān)。

• 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)：網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)用于跨協(xié)議轉(zhuǎn)換流量。這些轉(zhuǎn)換使得連接使用各種協(xié)議或數(shù)據(jù)格式的網(wǎng)絡(luò)成為可能，并由網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行內(nèi)聯(lián)轉(zhuǎn)換。

網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)對(duì)于將企業(yè)局域網(wǎng)連接到公共互聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要。許多企業(yè)使用的協(xié)議與公共互聯(lián)網(wǎng)上使用的協(xié)議不同，但其中一些通信可能會(huì)流向互聯(lián)網(wǎng)。

• 支付網(wǎng)關(guān)：從客戶端收集支付數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給收單機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)稱為支付網(wǎng)關(guān)。

• 媒體網(wǎng)關(guān)：這是一種用于電信運(yùn)營(yíng)商主網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，用于轉(zhuǎn)換和互連使用各種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)、編解碼器、通信協(xié)議和物理連接的媒體流，使電話在使用不同系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)之間正確工作。

• 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：這是一個(gè)跨網(wǎng)絡(luò)建立鏈接的節(jié)點(diǎn)，以便不同網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)相互通信。該短語(yǔ)的“默認(rèn)”元素指的是其通常是使用的第一個(gè)和默認(rèn)路由。

• 電子郵件安全網(wǎng)關(guān)：是公共互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)電子郵件服務(wù)器之間的電子郵件安全解決方案。這個(gè)位置使其能夠在電子郵件到達(dá)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之前，掃描電子郵件中是否存在惡意內(nèi)容。然而，這個(gè)網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)使其不適合保護(hù)較新的基于云的電子郵件平臺(tái)。

• VoIP中繼網(wǎng)關(guān)：VoIP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語(yǔ)音）中繼網(wǎng)關(guān)是將PSTN設(shè)備連接到VoIP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。其無(wú)需操作員即可完成此操作。這些網(wǎng)關(guān)提供廣泛的服務(wù)，其中最常見(jiàn)的是低成本電話。

• Web應(yīng)用程序防火墻：這些防火墻提供高級(jí)別的安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接。當(dāng)客戶端尋求訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)、文件和數(shù)據(jù)庫(kù)等服務(wù)器資源時(shí)，客戶端最初會(huì)與代理服務(wù)器建立連接，然后代理服務(wù)器連接到主服務(wù)器。

總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)經(jīng)常與路由器一起使用。路由器是一個(gè)微小的計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可連接到互聯(lián)網(wǎng)。路由器附帶了為家庭網(wǎng)絡(luò)安裝的特定軟件。

路由器可以充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)，因?yàn)槠淇梢哉{(diào)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)出的路徑。其通過(guò)使用內(nèi)置報(bào)頭和轉(zhuǎn)發(fā)表確定數(shù)據(jù)包應(yīng)路由到何處來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的。這些數(shù)據(jù)包包含電子郵件、交易、互聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)等。

網(wǎng)關(guān)是我們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的多種方法之一。該網(wǎng)關(guān)允許我們連接到許多網(wǎng)絡(luò)、發(fā)送電子郵件、瀏覽網(wǎng)站以及在線購(gòu)物等。網(wǎng)關(guān)毫不費(fèi)力地為我們提供了在線享受的自由、知識(shí)和便利。

當(dāng)個(gè)人擁有數(shù)百個(gè)需要在家庭內(nèi)外進(jìn)行交互的可穿戴和移動(dòng)設(shè)備時(shí)，在家中安裝固定路由器來(lái)調(diào)節(jié)流量將不再有意義：所有設(shè)備都將相互通信，并直接與互聯(lián)網(wǎng)通信。

常見(jiàn)問(wèn)題解答

問(wèn)：網(wǎng)關(guān)和路由器有什么區(qū)別？

答：路由器是一種設(shè)備或硬件，負(fù)責(zé)接收、處理和路由數(shù)據(jù)包到其他網(wǎng)絡(luò)。路由器檢測(cè)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址，因此在報(bào)頭和轉(zhuǎn)發(fā)表的幫助下識(shí)別發(fā)送數(shù)據(jù)包的最佳路徑。

網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)是一種設(shè)備或硬件，在網(wǎng)絡(luò)之間充當(dāng)“門”。因此，其也可以被描述為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，作為網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的入口點(diǎn)。其還負(fù)責(zé)允許流量在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)。由于網(wǎng)關(guān)通過(guò)多種協(xié)議進(jìn)行通信，因此其操作比交換機(jī)或路由器復(fù)雜得多。

問(wèn)：網(wǎng)關(guān)和防火墻一樣嗎？

網(wǎng)關(guān)本質(zhì)上是一個(gè)硬件或軟件接口，使兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠連接。其有效地連接兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)，允許用戶跨多個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。防火墻是一種跟蹤和調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)流量的安全工具。其是組織安全架構(gòu)的核心。防火墻將未經(jīng)授權(quán)的用戶排除在連接到互聯(lián)網(wǎng)的專用網(wǎng)絡(luò)之外，特別是內(nèi)部網(wǎng)。其還根據(jù)預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控輸入和輸出流量，防止可疑流量，例如病毒和黑客。

問(wèn)：網(wǎng)關(guān)是哪一層設(shè)備？

網(wǎng)關(guān)通常在開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)，但也可以放在任何OSI層上。虛擬網(wǎng)關(guān)或獨(dú)立網(wǎng)關(guān)可以放置在網(wǎng)絡(luò)中需要轉(zhuǎn)換的任何位置。它們可以是單向的（允許數(shù)據(jù)僅在一個(gè)方向上傳輸）或雙向的（提供數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上流動(dòng)）。

問(wèn)：網(wǎng)關(guān)有IP地址嗎？

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址是路由器的私有IP地址。路由器使用該地址與本地家庭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。此外，網(wǎng)關(guān)還分配有兩個(gè)IP地址。第一個(gè)是由ISP（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商）頒發(fā)的外部IP地址，而第二個(gè)是一個(gè)內(nèi)部IP地址，只能在自己的網(wǎng)絡(luò)中訪問(wèn)。