网关

在计算机科学中，网关一词指的是在两个系统之间建立连接的组件（硬件或软件）。 不知道其通信伙伴的 IT 系统直接转向其网关。 网关代表了几个内部或外部网络部分之间通信的桥梁，术语网关意味着转发的数据在其寻址中处理以进行转发。 这可以是 OSI 模型所有层中的数据。 根据处理发生的层，相应系统有更具体的术语。

网关的功能因 OSI 模型中的层而异：

• 第 1 层媒体转换器在这里工作，例如 B. 将电信号转换成光信号。 电力线适配器也是第 1 层的网关之一。

• 第 2 层 不同网络类型之间的转换发生在第 2 层，例如以太网和令牌环之间。 从这一层开始，可以有效地修改传输的数据。 因此，来自以太网的标头被来自令牌环的令牌替换，反之亦然。

• 第 3 层 路由器在网络中工作，这些网络按照 IP 地址划分为子网。 路由器在连接的子网之间转发数据包。 实际路由不会更改第 3 层上的任何数据。网络地址转换是一个例外，它会更改第 3 层上的数据。

• 第 4 层 在 TCP/IP 堆栈中，端口地址转换是网关的一个常见示例。 在传输的数据包中交换 TCP 或 UDP 端口号。 第 4 层网关的另一个示例是 TLS 连接的终止。 网关解密传入的数据包，然后将它们转发到另一个系统。 使用 TLS 的加密也可以用于转发。

• 第 5-7 层网关在这些层上在不同的应用程序协议之间进行转换，例如从传真到电子邮件或从模拟电话到 VoIP。 这些层上的网关检查和修改数据包的内容而不将它们转换为另一种协议，称为应用层网关，或更常见的代理。

实际上，不同的网关经常出现在同一个系统中。 防火墙就是xxx的例子。 即使是最简单的防火墙也覆盖了 1 - 4 层的功能，而更昂贵的设备则具有所有七层的功能。

在 IP 的早期，人们将不同类型的网络相互连接并因此不可避免地转换其协议的情况并不少见。 因为 IP 面临 DECnet、SNA 和 Novell 的 IPX/SPX 等协议。 IP 网络配置中的术语默认网关应该让管理员清楚他可以在此处输入网关。 但是那里实际使用什么取决于各自的网络架构。

随着 IP 协议的主导地位，路由器越来越多地取代了网关。 现在该网段几乎没有任何网关，因为网络几乎完全通过 IP 协议进行通信。 因此不再需要转换协议。

今天 IP 配置的默认网关不再转换协议，而是仅将所有不属于一个子网的网络请求转发到另一个子网，从而简单地完成路由器的功能，这就是为什么术语“默认路由器”更适合今天合适。 因此，网关通常等同于一般用法中的路由器，尽管网关不一定是路由器。

路由器在 OSI 参考模型的第三层（网络层）运行，而网关可以在所有层上实现。

根据RFC 4949，网关的典型形式有：网桥、路由器和代理服务器。

在一些家庭中，由 DSL 路由器和 DSL 调制解调器组成的组合设备被称为 Internet 网关。 简而言之，这些设备结合了相互连接网络的功能（路由）和为此目的使用不同协议的能力（网关）。 使用 DSL 时，来自家庭网络的 IP 数据包通常通过 PPPoE 协议发送到提供商的网络。

标准网关的协议命名在实现层面是多层的。重要的是，与简单的路由器相比，它具有独立于主系统暂时独立启动的能力。 这不仅指 WAN 活动，还指当今操作系统上可能的所有进程。

另一方面，互联网网关可以是通过安全隧道建立 VPN 连接的另一个名称。

例如，VPN 网关可以安全访问通常无法通过公共网络（如 Internet）公开访问的远程公司网络。 这意味着可以通过隧道连接使用实际上只能在 LAN 内部使用的各种服务，例如电子邮件、内部网或共享驱动器。

作为网络服务提供者的网关不应与“服务网关”概念相混淆，例如以 OSGi 为代表——即使两者肯定存在重叠。

在电信中，网关也称为网关。 软交换机或媒体网关作为不同网络类型之间的接口，接管不同媒体（语言）的数字转码。 例如，网关可用于电路交换网络 (ISDN) 和基于 IP 的面向数据包的网络 (NGN) 之间。

在汽车工程中，网关经常出现在各种数据总线之间，例如不同速度版本的 CAN，例如 B. MOST 总线。 汽车中的典型配置包括用于发动机控制和类似实时控制单元的“快速”CAN 总线，以及用于数据很少且很少出现的控制单元的“慢速”CAN 总线（“舒适总线”，用于胎压监测或燃油表）。 出于某些目的（诊断），一些数据也必须在另一条总线上可用。 为此，网关将数据从一条总线复制到另一条总线。 该网关可以作为一个单独的控制单元出现，也可以作为现有的更大控制单元（例如组合仪表）的一部分，该控制单元必须提供与所有总线变体的连接。