Шлюзы - это что? Типы шлюзов, принцип действия

Шлюз – что это такое в компьютерной сети

Что такое шлюз

Такое название имеет аппаратный маршрутизатор, а также программное обеспечение, что используется, чтобы соединять компьютерные сети. Обязательным условием является возможность использования протоколов разного типа (например, локального или глобального). Для распознавания используется маска шлюза. Это своеобразный идентификатор в мировой сети. Считается, что шлюз установленный, если происходит передача полезных с точки зрения пользователя данных.

Принцип работы

Разберем механизм работы шлюза (гейтвей) на примере. Есть две фирмы с набором рабочих компьютеров. В каждой компании ПК объединены в свою локальную сеть (ЛВС). Обозначим их LAN1 и LAN2.

В пределах ЛВС, например, LAN1, компьютеры связываются между собой без помощи дополнительных устройств сетевого уровня, все адреса известны, информация передается напрямую.

Адреса компьютеров (ПК) в LAN2 неизвестны. Передача пакета данных из LAN1 в LAN2 осуществляется при помощи роутера A, в данном случае выполняющего роль сетевого шлюза к внешней сети LAN2. Шлюзу A известен только адрес роутера В, который является шлюзом по умолчанию, на него и буду отправлены данные. Дальше маршрутизатор B пустит информацию в нужном направлении в пределах своей сети. Из этого примера должно быть понятно насколько важно корректно настроить основной шлюз.

Почему у него такое название

Как так вышло? Следует заметить, что применение разнится в зависимости от сферы, хотя разницы в функционале никакой нет. Термин «шлюз за умолчанием» применяют на рабочих станциях. Его использование в данных случаях является штатным режимом работы данной единицы техники. Термин «шлюз последней надежды» применяют относительно маршрутизаторов, где возникновение такой ситуации считается не нормальным, поскольку это устройство всегда должно знать, куда необходимо доставить пакеты информации.

Что он собой представляет

Шлюз проводит конвертацию протоколов одного типа в другой. Хорошим примером является случай, когда соединяется локальный компьютер и мировая сеть. Тогда используется сетевой шлюз. Чтобы представить аппаратный пример, предлагаю поглядеть на кое-что другое. Роутер (маршрутизатор), весьма популярное и используемое устройство – это тот же аппаратный сетевой шлюз. Они могут работать со всеми популярными операционными системами. Основное, выполняемое сетевым шлюзом задание – конвертирование протоколов между разными сетями. Он может принимать, обрабатывать и отправлять пакеты. Причем передача данных может совершаться как на одном протоколе, так и на нескольких.

Шлюзы – это такие субъекты технических систем, что могут быть реализованы в виде аппаратного или программного решения, или соединены вместе (что встречается чаще всего). Но обычно под ними подразумевают приложения, установленные на роутер и/или компьютер. Шлюзы – это устройства, которые должны понимать все протоколы с передаваемыми данными. Они должны уметь шифровать и декодировать всю получаемую и отправляемую информацию. Говоря про недостатки шлюзов, следует отметить, что обычно они работают значительно медленней, чем обычные роутеры, коммутаторы и сетевые мосты. Они могут выступать узлом или конечной точкой интернета. Говоря про последние, необходимо различать хосты и шлюзы. Это очень важно. Так, первые предоставляют пользователям компьютеров веб-страницы, а вторые – соединяют разные сети. К последним относится сервер, что контролирует трафик при обмене данными между компьютерами компании и интернетом. При больших объемах шлюз обычно интегрирован с межсетевым экраном и точкой прокси. Для управления распределением и конвертацией пакетов он и объединяется с роутером. Если говорить о программном обеспечении, то оно может быть установлено как на сервер, так и на компьютер.

Подсказка на роутере

При использовании маршрутизатора основной шлюз домашней сети можно узнать прямо на устройстве. На задней или нижней поверхности, а также внутри инструкции указывается IP-адрес для настроек. Как мы уже упоминали, IP-адрес совпадает со шлюзом. Чаще всего, это 192.168.1.1 или 192.168.0.1.

Но этот способ не поможет, если наклейка отсутствует, инструкция потерялась или вам требуется определить сервер провайдера. В таком случае воспользуемся другими вариантами.

Центр управления сетями

  • В системном трее необходимо кликнуть правой кнопкой мыши на иконке интернета, выбрать «Центр управления сетями».
  • Найдите окошко «Подключения». В нём отображается ваше активное соединение. Кликните по нему.
  • В открывшемся окошке нажмите «Сведения». «Шлюз по умолчанию IPv4» — и есть ваш сервер. Заметьте, что при соединении через роутер отобразится именно его идентификатор.

Командная строка

Узнать IP адрес шлюза через командную строку можно посредством нескольких системных приложений, работающих в текстовом режиме (не имеющих графического оформления).

  1. Запустите командную строку с привилегиями администратора – выполните команду «cmd» через поисковую строку. В «десятке» нажмите на «Пуск» левой клавишей мыши и выберите пункт «Windows PowerShell (администратор).

  1. Выполните «tracert ya.ru», где адрес сайта может быть и иным, в данном случае ping и скорость загрузки ресурса не важны.

Вторая утилита, которая поможет решить проблему, это ipconfig. В командной строке выполните «ipconfig /all». В строке «Основной шлюз» указаны нужные цифры.

Проблема решается многими путями всего за одну минуту максимум. Все способы простые и понятные любому пользователю.

Функции шлюза

Он устанавливает маршруты передачи пакетов данных по различным неоднородным сетевым интерфейсам. Также он может проводить локализацию всего обрабатываемого трафика. Может быть шлюз подсети, или канала передачи данных. Также есть ещё специфическая функция, которая пока не получила широкого распространения. Сейчас разговор про голосовой шлюз. Он необходим, чтобы передавать звуковой трафик. Голосовой шлюз используется в телефонах.

Для чего нужен основной шлюз в локальной сети?

Основной шлюз в локальной сети может представлять собой либо отдельное устройство — маршрутизатор, либо программное обеспечение, которое синхронизирует работу всех сетевых компьютеров.

Стоит отметить, что компьютеры при этом могут использовать разные протоколы связи (например, локальные и глобальные), которые предоставляют доступ к локальной или глобальной сети, соответственно.

Основное назначение шлюза в сети заключается в конвертации данных. Кроме того, основной шлюз в сети это своеобразный указатель, необходимый для обмена информацией между компьютерами из разных сегментов сети.

При этом формирование IP адреса роутера (или выполняющего его роль ПО) напрямую зависит от адреса сетевого шлюза.

Таким образом, адрес основного шлюза фактически представляет собой IP адрес интерфейса устройства, с помощью которого осуществляется подключение компьютера к локальной сети

 

Рассмотрим предназначение сетевого шлюза на конкретном примере. Допустим, в одной локальной сети (Сеть 1) имеются два компьютера.

Для того чтобы связаться с определенным узлом данной сети, компьютер из другой сети (Сеть 2) ищет путь к нему в своей таблице маршрутизации. Если нужная информация там отсутствует, то узел направляет весь трафик через основной шлюз (роутер1) первой сети, который и настраивает соединение с нужным компьютером своего участка сети.

Иными словами, если при подключении к любому устройству в сети указать его IP адрес вручную, то трафик пойдет напрямую, без участия шлюза. В остальных случаях пакеты данных сперва попадают в «сортировочный центр» сети — основной шлюз, откуда потом благополучно рассылаются конечным устройствам.

Принцип работы

Разберем механизм работы шлюза (гейтвей) на примере. Есть две фирмы с набором рабочих компьютеров. В каждой компании ПК объединены в свою локальную сеть (ЛВС). Обозначим их LAN1 и LAN2.

В пределах ЛВС, например, LAN1, компьютеры связываются между собой без помощи дополнительных устройств сетевого уровня, все адреса известны, информация передается напрямую.

Адреса компьютеров (ПК) в LAN2 неизвестны. Передача пакета данных из LAN1 в LAN2 осуществляется при помощи роутера A, в данном случае выполняющего роль сетевого шлюза к внешней сети LAN2. Шлюзу A известен только адрес роутера В, который является шлюзом по умолчанию, на него и буду отправлены данные. Дальше маршрутизатор B пустит информацию в нужном направлении в пределах своей сети. Из этого примера должно быть понятно насколько важно корректно настроить основной шлюз.

Существующие разновидности

Шлюз может быть:

  • программным — операционная система, установленная на компьютере;
  • физическим – конкретное устройство (модемы, роутеры, маршрутизаторы).

Существует еще программно-аппаратный вид, встречающийся чаще всего. Каждое оборудование имеет собственное программное обеспечение. Сигналы, проходящие через шлюз, могут несколько раз конвертироваться в разные типы. К конечному пользователю материал попадает в нужном виде. Этот процесс контролируется совместно и программным обеспечением, и маршрутизатором.

В настройках соединения большую роль играет IP – уникальный сетевой адрес с протоколом TCP/IP. Его формирование напрямую зависит от шлюза. А если в роли шлюза выступает физическая аппаратура, например, модем или маршрутизатор, IP-адрес оборудования и адрес шлюза будут совпадать.

В Windows встроен мастер по настройке, поэтому вручную прописывать значения не обязательно, подключение произойдет автоматически. При сбое соединения или при добавлении нового компьютера к ЛВС может потребоваться введение необходимых параметров.

Шлюз по умолчанию

В протоколах так называется адрес, куда отправляется весь трафик, для которого невозможно проложить маршрут. За это свойство его также называют шлюзом последней надежды. Чтобы определить, куда необходимо передавать данные, используется специальная таблица маршрутизации. Если определить конечную цель не предоставляется возможным, то они передаются именно на него. Применение шлюзов последней надежды нашел в сетях, где хорошо выражены центральные маршрутизаторы, в их клиентских сегментах, а также просто небольших по размеру. В таблице он задан такой записью: «сеть 0.0.0.0 с маской 0.0.0.0». Настройка шлюза этого – дело не сложное (обычно он конфигурируется при установке драйверов).

Шлюз вызова

Забегая наперёд, сообщу, что он не используется в IDT. Характерной особенностью данного шлюза является то, что у него есть поле WC. Поэтому является возможной передача сразу 25=32 слов процедуре, что вызывается через стек.

Шлюз задачи

Важным его преимуществом является универсальность – он может работать во всех трёх дескрипторных таблицах. Но здесь не используются поля смещения, поэтому они могут принимать любое значение. Также в качестве сегмента здесь нашел применение TSS. Настройка шлюза, несмотря на его универсальность, – не самое легкое дело.

Шлюз прерывания

Применяется исключительно в IDT. Он может сбрасывать флаг прерывания IF при вхождении в процедуру обработки. Поскольку предыдущее значение регистра всегда сохраняется в стеке, то когда происходит выход из выполняемой задачи, он принимает исходное положение. Важным преимуществом является то, что данный шлюз может обрабатывать часть прерываний, которые происходят в режиме CLI.

Шлюз ловушки

 

Он тоже применяется исключительно в IDT. Одновременно ему присвоено звание самого простого шлюза. Так, когда поступают прерывания, то он переходит на процедуру обработки. Если надо, то может даже производиться переключение стека. Давайте детально рассмотрим один из представленных в статье образцов.

 

Как узнать основной шлюз для локальной сети?

Узнать основной шлюз для локальной сети можно с помощью командной строки на подключенном к сети компьютере или непосредственно в настройках используемого в качестве шлюза сетевого оборудования.

1. Посмотреть основной шлюз можно с помощью специальной команды ipconfig /all (о которой мы также рассказывали в статье как узнатьipадрес компьютера).

Для этого зайдите запустите окно командной строки (на на windows 7 «Пуск -> Все программы -> Стандартные -> Командная строка), введите ipconfig /all и нажмите клавишу Enter.

 

Нужный параметр здесь указан в строке «Основной шлюз».

2. Чтобы найти маску подсети и основной шлюз непосредственно в настройках маршрутизатора на любом подключенном к сети компьютере:

  • — откройте интернет-браузер;
  • — в адресной строке введите 192.168.1.1 (статический IP адрес маршрутизатора, проверить который можно на сервисной этикетке устройства, — в большинстве случаев это и есть искомый основной шлюз локальной сети) и нажмите клавишу Enter;
  • — введите аутентификационные данные (при заводских настройках в большинстве случаев — admin/admin);
  • — на странице основной информации об устройстве проверьте данные об установленном сетевом шлюзе.

3. Кроме того, узнать основной шлюз роутера можно в настройках активного сетевого соединения на компьютере. Для этого:

— в трее кликните правой кнопкой мыши по значку «подключение по сети»;

 

— перейдите в раздел контекстного меню «Состояние»

— в открывшемся окне зайдите во вкладку «Поддержка» и посмотрите строку «Основной шлюз».

 

Как узнать основной шлюз провайдера?

Основной шлюз для подключения к интернету можно также узнать из настроек маршрутизатора. Для этого зайдите в веб-интерфейс устройства (аналогично второму пункту данной инструкции) и на главной странице посмотрите нужную информацию.

Преимущества использования

Подобная технология имеет ряд преимуществ:

  1. Повышается эффективность маршрутизации. Данные сортируются на внутренние (локальные) и внешние (предназначенные для внешних серверов). Если конечная точка неизвестна, то используется так называемый, шлюз сети по умолчанию.
  2. Происходит регулярная проверка логина и пароля как в ЛВС, так и за ее пределами, что способствует повышению защиты соединения.
  3. Администратор имеет возможность настраивать трафик по направлению и объему.
  4. Данные находятся под защитой от спама, хакеров и несанкционированного использования. Шлюз выступает «пропускным пунктом» и защищает информацию и в прямом, и в обратном направлении.

В заключение

Подводя итог, можно сказать, что тема шлюзов является чрезвычайно ёмкой. Если взяться описывать детально, что и как по отношению к ним, то даже самый малый текст превысит по своим размерам данную статью. Но такой подробный уровень изложения всё же не нужен простым пользователям и даже тем, кто их настраивает. Понадобиться данная информация может, только если человек сам желает разрабатывать подобное устройство, но тут уже материала необходимо написать на целую книгу.
Источники
  • https://FB.ru/article/234960/shlyuzyi—eto-chto-tipyi-shlyuzov-printsip-deystviya
  • https://browhennashop.ru/kak-opredelit-osnovnoj-shljuz/
  • https://WiFiGid.ru/raznye-sovety-dlya-windows/kak-uznat-osnovnoj-shlyuz
  • https://tvoi-setevichok.ru/lokalnaya-set/osnovnoy-shlyuz-dlya-lokalnoy-seti-chto-eto-takoe-i-kak-ego-uznat.html
  • http://composs.ru/chto-takoe-osnovnoj-shlyuz-seti/
  • https://www.kakprosto.ru/kak-18872-kak-uznat-svoy-osnovnoy-shlyuz
  • https://anisim.org/articles/setevoy-shlyuz/
[свернуть]
Поделиться:
Нет комментариев
Adblock
detector