网关的角色

网关也称为网关和协议转换器。网关位于传输层，实现网络互联。它是最复杂的网络互连设备，仅用于两个具有不同高级协议的网络的互连。网关的结构和路由器类似，不同的是互连层。

网关可用于广域网互连和局域网互连。网关是一种起着重要转换作用的计算机系统或设备。网关是两个系统之间的翻译器，这两个系统使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至是完全不同的架构。

与仅仅传输信息的网桥不同，网关将接收到的信息重新打包，以满足目的系统的需要。同时，网关还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。

什么是网关？

顾名思义，网关是一个网络连接到另一个网络的“网关”。在OSI中，有两种网关:一种是面向连接的网关，另一种是无连接网关。当两个子网之间有一定距离时，一个网关往往被分成两半，用一条链路连接起来，称为半网关。

根据不同的分类标准，网关有不同的类型。TCP/IP协议中的网关是最常用的，我们这里说的“网关”是指TCP/IP协议下的网关。

外部网关协议(EGP)

外部网关协议用于在非核心相邻网关之间传输信息。非核心网关包含互联网上与其直接相邻的所有网关的路由信息及其所有机器信息，但不包含互联网上其他网关的信息。对于绝大多数的EGP来说，仅仅局限于维护局域网或广域网的信息。这可以防止在局域网或广域网之间传输过多的路由信息。EGP强制在非核心网关之间交换路由信息。

因为核心网关使用GGP，非核心网关使用EGP，并且它们都应用于互联网，所以必须有一些方法使它们能够相互通信。互联网使任何自治(非核心)网关能够向其他系统发送“可达”信息，这些信息必须发送到至少一个核心网关。如果有一个更大的自治网络，通常认为有一个网关来处理这些可访问的信息。

像GGP一样，EGP使用查询过程让网关知道它的邻居，并不断地与它们交换路由和状态信息。EGP是一种状态驱动的协议，这意味着它依赖于反映网关情况的状态表，以及当状态表项目改变时必须执行的一组操作。

内部网关协议

有几种内部网关协议可用，最流行的是RIP和HELLO，另一种协议称为开放最短路径优先协议(OSPF)。这些协议都不占主导地位，但RIP可能是最常见的IGP协议。选择特定的IGP基于网络架构。RIP和HELLO协议都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。

一般来说，因为它们的路由表包含许多条目，所以消息很长。RIP和HELLO始终保持相邻网关之间的连通性，以确保机器处于活动状态。路由信息协议使用广播技术。这意味着网关会定期向其它网关广播路由表。

这也是RIP的一个问题，因为它会增加网络流量，降低网络性能。HELLO协议和RIP的区别在于，HELLO使用时间而不是距离作为路由因素。这就要求网关对每条路由都有合理准确的时间信息。因此，HELLO协议依赖于时钟同步消息。

开放最短路径优先协议(Open shortest path first protocol)是由互联网工程任务组开发的协议，希望它能成为占主导地位的IGP。用“最短路径”来描述协议的路由过程是不准确的。更好的叫法是“最优路径”，其中要考虑很多因素来确定到达目的地的最佳路线。

网关本质上是一个网络到其他网络的IP地址。比如有网络A和网络b，网络A的IP地址范围是“192.168.1.1~192。168.1.254”，子网掩码是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。没有路由器，两个网络之间就没有TCP/IP通信。即使两个网络连接到同一个交换机(或集线器)，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)确定两个网络中的主机在不同的网络中。

为了实现这两个网络之间的通信，需要通过网关。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，它将数据包转发到自己的网关，网关将数据包转发到网络B的网关，网络B的网关将数据包转发到网络B的主机..网络b将数据包转发到网络a的过程。

对于默认网关，这意味着如果主机找不到可用的网关，它会将数据包发送到默认的指定网关，该网关将处理数据包。主机使用的网关现在通常指默认网关。

因此，只有设置网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的通信。在与Novell NetWare网络互操作的上下文中，网关在Windows网络中使用的服务器信息块(SMB)协议和NetWare网络中使用的NetWare核心协议(NCP)之间起着桥梁作用。网关也叫IP路由器。