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网关与网关设备


目录
网关与网关设备............................................................................................................................... 2 直观理解................................................................................................................................... 2 网关定义与网关协议............................................................................................................... 2 网关协议(GGP)............................................................................................................ 3 外部网关协议(EGP) .................................................................................................... 4 内部网关协议(IGP) ..................................................................................................... 4 网关类型................................................................................................................................... 4 传输网关........................................................................................................................... 4 应用网关........................................................................................................................... 5 信令网关 SG ..................................................................................................................... 5 中继网关........................................................................................................................... 5 接入网关........................................................................................................................... 5 协议网关........................................................................................................................... 6 应用网关........................................................................................................................... 6 安全网关........................................................................................................................... 6

网关与网关设备
直观理解
网关 是广义的概念, 路由器 是可以当网关来用! ? 比如我们的电脑与某个路由器连接, 那么我们可以说路由器就是我们的 电脑的网关 ? 比如我们的电脑连接 ADSL modem,那么 ADSL Modem 就是我们电脑的网 关

网关定义与网关协议
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。

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”。也就是网 络关卡。 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。 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 A 向网络 B 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。

网关关系及图片说明
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 的不同之处在于 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。

网关类型 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

网关
、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。

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 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。 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。


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