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閘道器介紹

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閘道器(Gateway)又稱網間聯結器、協議轉換器。閘道器在傳輸層上以實現網路互連,是最複雜的網路互連裝置,僅用於兩個高層協議不同的網路互連。閘道器的結構也和路由器類似,不同的是互連層。閘道器既可以用於廣域網互連,也可以用於區域網互連。 閘道器是一種充當轉換重任的計算機系統或裝置。在使用不同的通訊協議、資料格式或語言,甚至體系結構完全不同的兩種系統之間,閘道器是一個翻譯器。與網橋只是簡單地傳達資訊不同,閘道器對收到的資訊要重新打包,以適應目的系統的需求。同時,閘道器也可以提供過濾和安全功能。大多數閘道器執行在OSI 7層協議的頂層--應用層。

顧名思義,閘道器(Gateway)就是一個網路連線到另一個網路的“關口”。在OSI中,閘道器有兩種:一種是面向連線的閘道器,一種是無連線的閘道器。當兩個子網之間有一定距離時,往往將一個閘道器分成兩半,中間用一條鏈路連線起來,我們稱之為半閘道器。

按照不同的分類標準,閘道器也有不同種類。TCP/IP協議裡的閘道器是最常用的,在這裡我們所講的“閘道器”均指TCP/IP協議下的閘道器。

外部閘道器協議(EGP)

外部閘道器協議用於在非核心的相鄰閘道器之間傳輸資訊。非核心閘道器包含網際網路絡上所有與其直接相鄰的閘道器的路由資訊及其所連機器資訊,但是它們不包含Internet上其他閘道器的資訊。對絕大多數EGP而言,只限制維護其服務的區域網或廣域網資訊。這樣可以防止過多的路由資訊在區域網或廣域網之間傳輸。EGP強制在非核心閘道器之間交流路由資訊。

由於核心閘道器使用GGP,非核心閘道器使用EGP,而二者都應用在Internet上,所以必須有某些方法使二者彼此之間能夠通訊。Internet使任何自治(非核心)閘道器給其他系統傳送“可達”資訊,這些資訊至少要送到一個核心閘道器。如果有一個更大的自治網路,常常認為有一個閘道器來處理這些可達資訊。

和GGP一樣,EGP使用一個查詢過程來讓閘道器清楚它的相鄰閘道器並不斷地與其相鄰者交換路由和狀態資訊。EGP是狀態驅動的協議,意思是說它依賴於一個反映閘道器情況的狀態表和一組當狀態表項變化時必須執行的一組操作。

內部閘道器協議(IGP)

有幾種內部閘道器協議可用,最流行的是RIP和HELLO,另一個協議稱為開放式最短路徑優先協議(OSPF),這些協議沒有一個是占主導地位的,但是RIP可能是最常見的IGP協議。選擇特定的IGP以網路體系結構為基礎。RIP和HELLO協議都是計算到目的地的距離,它們的訊息包括機器標識和到機器的距離。

一般來講,由於它們的路由表包含很多項,因此訊息比較長。RIP和HELLO一直維護相鄰閘道器之間的連線性以確保機器是活躍的。路由資訊協議使用廣播技術。意思是說閘道器每隔一定時間要把路由表廣播給其他閘道器。這也是RIP的一個問題,因為這會增加網路流量,降低網路效能。HELLO協議與RIP的不同之處在於HELLO使用時間而不是距離作為路由因素。這要求閘道器對每條路由有合理的準確時間資訊。由於這個原因,所以HELLO協議依賴於時鐘同步訊息。

開放式最短路徑優先協議是由Internet工程任務組開發的協議,希望它能成為居於主導地位的IGP。用“最短路徑”來描述協議的路由過程不準確。更好一些的名字是“最優路徑”, 這其中要考慮許多因素來決定到達目的地的最佳路由。

閘道器實質上是一個網路通向其他網路的IP地址。比如有網路A和網路B,網路A的IP地址範圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子網掩碼為255.255.255.0;網路B的IP地址範圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”,子網掩碼為255.255.255.0。在沒有路由器的情況下,兩個網路之間是不能進行TCP/IP通訊的,即使是兩個網路連線在同一臺交換機(或集線器)上,TCP/IP協議也會根據子網掩碼(255.255.255.0)判定兩個網路中的主機處在不同的網路裡。而要實現這兩個網路之間的通訊,則必須通過閘道器。如果網路A中的主機發現資料包的目的主機不在本地網路中,就把資料包轉發給它自己的閘道器,再由閘道器轉發給網路B的閘道器,網路B的閘道器再轉發給網路B的某個主機。網路B向網路A轉發資料包的過程。

對預設閘道器,其意思是一臺主機如果找不到可用的閘道器,就把資料包發給預設指定的閘道器,由這個閘道器來處理資料包。現在主機使用的閘道器,一般指的是預設閘道器。

所以說,只有設定好閘道器的IP地址,TCP/IP協議才能實現不同網路之間的相互通訊。在和 Novell NetWare 網路互動操作的上下文中,閘道器在 Windows 網路中使用的伺服器資訊塊 (SMB) 協議以及 NetWare 網路使用的 NetWare 核心協議 (NCP) 之間起著橋樑的作用。閘道器也被稱為 IP 路由器。