Компьютерные сети назначение шлюз

34. Шлюзы, принцип работы.

Шлюз ( gateway ) – устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Может работать на любом уровне OSI. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Трансляция одного стека протоколов в другой представляет собой сложную интеллектуальную задачу, требующую максимально полной информации о сети, поэтому шлюз использует заголовки всех транслируемых протоколов.

Только небольшое число сетей обладает однородностью программного и аппаратного обеспечения. Однородными чаще являются сети, которые состоят из небольшого количества компонентов от одного производителя. Дни сетей от одного производителя миновали .Нормой сегодняшнего дня являются сети неоднородные, которые состоят из различных рабочих станций, операционных систем и приложений, а для реализации взаимодействия между компьютерами используют разные протоколы. Разнообразие всех компонентов, из которых строится сеть, порождает еще большее разнообразие структур сетей, получающихся из этих компонентов. Если рассмотреть более сложное образование, которое получится при объединении таких сетей в единую сеть, то становится понятным то множество проблем, связанных с проектированием, администрированием и управлением такой сетью. В идеале это объединение неоднородных сетей должно быть прозрачным для пользователя.

Основные проблемы при организации взаимодействия различных сетей связаны с тем, что эти сети используют различные стеки коммуникационных протоколов. В каждом конкретном стеке протоколов, будь то стек DoD или Novell NetWare, средства, реализующие какой-либо уровень, обеспечивают интерфейс для вышележащего уровня своей системы и пользуются услугами интерфейсных функций нижележащего уровня. Например, средства реализации протокола Novell IPX в сервере предоставляют интерфейсные услуги протоколу NCP для приема запросов от рабочих станций и пересылки им ответов. В свою очередь протокол IPX пользуется интерфейсными функциями драйвера сетевого адаптера Ethernet, чтобы передать пакет для отправки в сеть.

Существование многих стеков протоколов не вносит никаких проблем до тех пор, пока не появляется потребность в их взаимодействии, то есть потребность в доступе пользователей сети NetWare к мейнфрейму IBM или пользователей графических рабочих станций UNIX к компьютеру VAX. В этих случаях проявляется несовместимость близких по назначению, но различных по форматам данных и алгоритмам протоколов.

Для организации взаимодействия различных сетей в настоящее время используется два подхода.

Одним из них основан на использовании шлюзов, которые обеспечивают согласование двух стеков протоколов путем преобразования (трансляции) протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие от одной сети, в формат другой сети.

На рисунке показаны принципы функционирования шлюза.

Итак, шлюз согласует коммуникационные протоколы одного стека с коммуникационными протоколами другого стека. Программные средства, реализующие шлюз, нет смысла устанавливать ни на одном из двух взаимодействующих компьютеров с разными стеками протоколов, гораздо рациональнее разместить их на некотором компьютере-посреднике. Прежде, чем обосновать это утверждение, рассмотрим принцип работы шлюза.

В показанном примере шлюз, размещенный на компьютере 2, согласовывает протоколы клиентского компьютера 1 сети А с протоколами серверного компьютера 3 сети В. Допустим, что две сети используют полностью отличающиеся стеки протоколов. Как видно из рисунка, в шлюзе реализованы оба стека протоколов.

Запрос от прикладного процесса клиентского компьютера сети А поступает на прикладной уровень его стека протоколов. В соответствии с этим протоколом на прикладном уровне формируются соответствующий пакет (или несколько пакетов), в которых передается запрос на выполнение сервиса некоторому серверу сети В. Пакет прикладного уровня передается вниз по стеку компьютера сети А, а затем в соответствии с протоколами канального и физического уровней сети А поступает в компьютер 2, то есть в шлюз.

Здесь он передается от самого нижнего к самому верхнему уровню стека протоколов сети А. Затем пакет прикладного уровня стека сети А преобразуется (транслируется) в пакет прикладного уровня серверного стека сети В. Алгоритм преобразования пакетов зависит от конкретных протоколов и, как уже было сказано, может быть достаточно сложным. В качестве общей информации, позволяющей корректно провести трансляцию, может использоваться, например, информация о символьном имени сервера и символьном имени запрашиваемого ресурса сервера (в частности, это может быть имя каталога файловой системы). Преобразованный пакет от верхнего уровня стека сети В передается к нижним уровням в соответствии с правилами этого стека, а затем по физическим линиям связи в соответствии с протоколами физического и канального уровней сети В поступает в другую сеть к нужному серверу. Ответ сервера преобразуется шлюзом аналогично.

Шлюз по своей природе является выделенным сервисом, разделяемым всеми источниками запросов к серверам другой сети. Использование шлюзов обеспечивает следующие преимущества:

• Позволяет сосредоточить все функции согласования протоколов в одном месте и разгрузить рабочие станции от дополнительного программного обеспечения, а их пользователей — от необходимости его генерации. Шлюз сохраняет в локальной сети ее родную среду протоколов, что повышает производительность, так как стек протоколов был специально спроектирован для данной операционной среды и наилучшим образом учитывает ее особенности.
• Возникающие проблемы легко локализуются.
• Обслуживающий персонал работает в привычной среде, где можно использовать имеющийся опыт по поддержанию сети. Шлюзы сохраняют различные, несовместимые сети в их первозданном виде. Если имеется несколько различных сетей, то для их совместной работы может понадобиться значительное количество шлюзов. Для доступа пользователей сети UNIX к мейнфрейму понадобится шлюз UNIX-SNA, для подключения пользователей NetWare к компьютерам UNIX и мейнфрейму нужно два шлюза — NetWare-UNIX и NetWare-SNA.

• Шлюзы работают, как правило, медленно; пользователи замечают уменьшение производительности при обращении к другой сети через шлюз.
• Шлюз как централизованное средство понижает надежность сети.

Источник

Сетевой шлюз

Сетевым шлюзом (networking gateway или просто gateway) на­зывают аппаратное или программное обеспечение либо их ком­бинацию, обеспечивающую передачу данных между несовмести­мыми прикладными программами или между сетями, использую­щими различные протоколы.

Сетевые шлюзы обеспечивают передачу информации из одной сети в другую. Если эти сети оказываются гетерогенными, то информацию недостаточно просто передать, ее необходимо преобразовать к виду, используемому в сети, куда эта информация направляется.

Обычно сетевым шлюзом называют устройство, объединяю­щее, прежде всего, именно разнородные сети или системы, для обеспечения взаимодействия которых требуется преобразование передаваемой информации.

Например, сетевыми шлюзами третьего или сетевого уровня называют маршрутизаторы, объединяющие две или больше сетей и способные согласовать их работу, т. е. обеспечить «шлюзование» передаваемой между сетями информации — преобразование поступающих из одной сети пакетов в пакеты, совместимые с другой сетью и способные в ней обращаться.

Сетевыми шлюзами прикладного уровня модели OSI называ­ют прокси-серверы (proxy-server, от англ, рroху — уполномочен­ный, заместитель, доверенное лицо, передача полномочий).

Прокси-сервер — отдельный узел сети с установленным на нем программным обеспечением, который специализируется на обработке запросов пользовательских приложений, направлен­ных серверам, расположенным в сети, а также сохраняет получен­ные на эти запросы ответы, что позволяет при повторном запросе выдать пользователю ответ немедленно, не дожидаясь прихода результата с сервера внешней сети. Все потоки информации от приложений до запрашиваемых ими серверов проходят через прокси-сервер.

Прокси-сервер является своего рода «заместителем» или «доверенным лицом», т. е. осуществляет запрос к нужному вам сер­веру от своего имени, тем не менее возвращая полученные ре­зультаты вам. Другими словами, прокси-сервер выступает в роли посредника между пользователями локальной сети и запрашивае­мыми ими сетевыми сервисами, находящимися во внешней сети. Он запрашивает и собирает из внешней сети информацию, нуж­ную пользователям, а пользователи получают эту информацию с данного прокси-сервера. При этом прокси-сервер выполняет функции сетевого шлюза, преобразуя запросы и сообщения в зависимости от требований совместимости различных приложений и сетевых сервисов.

Источник

Что такое интернет шлюз (сетевой шлюз)?

Сетевой шлюз (интернет шлюз) – это аппаратное или программное решение, предназначенное для конвертации пакетов данных в разных физических средах передачи сигнала. Иными словами, сетевые шлюзы преобразуют сигнал в сетях различных форматов или их сегментах,

Содержание статьи:

Сетевой шлюз (интернет шлюз) – это аппаратное или программное решение, предназначенное для конвертации пакетов данных в разных физических средах передачи сигнала. Иными словами, сетевые шлюзы преобразуют сигнал в сетях различных форматов или их сегментах, служит своеобразным «мостиком» между, например, локальной и глобальной сетью.

Необходимость применения сетевых шлюзов вызвана тем, что существующие устройства для маршрутизации (маршрутизаторы, роутеры) работают в одной физической среде передачи сигнала. Таким образом, часто их деятельность ограничена рамками одной сети. Именно для обеспечения возможности конвертации сигнала из одной среды в другую применяют сетевые шлюзы.

Интернет шлюз работает во всех основных операционных системах.

Основные принципы работы сетевых шлюзов

Как уже было сказано, сетевой шлюз может представлять собой отдельное устройство. Однако, чаще всего, он является программным обеспечением, устанавливаемым на существующее оборудование. Куда же оно устанавливается?

Роль интернет-шлюза может выполнять любое распределительное устройство или сервер, находящиеся на границе сегментов сети с различными средами передачи сигнала. Это может быть роутер, маршрутизатор, точка доступа или отдельный компьютер. Кроме конвертации сигнала, сетевой шлюз выполняет важную функцию «указателя» входа в сеть и распределения сигнала. В случае его отсутствия для получения пакета данных конкретным получателем отправитель должен знать его индивидуальный ІР. Применение шлюза позволяет распределять пакеты данных внутри сети между получателями, оптимизируя, таким образом, трафик.

Где купить сетевой шлюз?

Специалисты интернет-магазина «Сетевуха» окажут квалифицированную помощь в выборе сетевого шлюза либо устройства с установленным соответствующим программным обеспечением.

Если покупатель знает, какое вариант ему необходим, ему достаточно зайти на сайт «Сетевухи» и приобрести выбранное оборудование. Совершить покупку можно в один клик, выбрав удобную форму оплаты. Купленный товар доставляется в любой населенный пункт Украины.

Источник