Gateway là gì? Tổng quan về bộ chuyển đổi giao thức Gateway

Gateway là gì?
Gateway là một nút mạng được sử dụng trong viễn thông nhằm kết nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau có thể giao tiếp được với nhau. Gateway có vai trò xử lý đầu vào và ra của mạng vì tất cả dữ liệu phải đi qua hoặc giao tiếp với gateway trước khi được định tuyến. Trong hầu hết các mạng IP, lưu lượng duy nhất không đi qua gateway là lưu lượng truyền giữa các nút trên cùng một phân đoạn mạng cục bộ (LAN). Thuật ngữ default gateway hoặc network gateway cũng có thể được sử dụng để mô tả khái niệm trên.

Gateway được sử dụng chủ yếu trong các tình huống cá nhân hoặc doanh nghiệp muốn đơn giản hóa việc kết nối internet cho một thiết bị. Trong doanh nghiệp, một gateway cũng có thể hoạt động như một máy chủ proxy và tường lửa.

Gateway hoạt động như thế nào?


Tất cả các mạng đều có một ranh giới và giới hạn giao tiếp với các thiết bị được kết nối trực tiếp với nó. Do đó, nếu một mạng muốn giao tiếp với các thiết bị, nút hoặc mạng bên ngoài ranh giới đó, chúng yêu cầu chức năng của một gateway. Một gateway thường có những đặc trưng của sự kết hợp giữa router và modem.

Gateway hoạt động bên cạnh một mạng và quản lý tất cả dữ liệu được chuyển hướng nội bộ hoặc bên ngoài từ mạng đó. Khi một mạng muốn giao tiếp với mạng khác, gói dữ liệu được chuyển đến gateway và sau đó được chuyển đến đích thông qua đường truyền hiệu quả nhất. Ngoài dữ liệu định tuyến, một gateway cũng sẽ lưu trữ thông tin về đường dẫn nội bộ của mạng chủ và đường dẫn của bất kỳ mạng bổ sung nào gặp phải.

Gateway về cơ bản là bộ chuyển đổi giao thức, tạo điều kiện tương thích giữa hai giao thức và hoạt động trên bất kỳ lớp nào của mô hình kết nối hệ thống mở (OSI).

Ví dụ: mạng của bạn sử dụng giao thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA… hoặc một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác.

Các loại gateway
Gateway có nhiều loại, nhiều định dạng và thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau:

1. Web application firewalls (tường lửa web): loại này lọc lưu lượng truy cập đến và từ máy chủ web và xem xét dữ liệu lớp ứng dụng.
2. Cloud storage gateways (lưu trữ đám mây): loại này dịch các yêu cầu lưu trữ với các lệnh gọi API dịch vụ lưu trữ đám mây khác nhau. Nó cho phép các tổ chức tích hợp lưu trữ từ private cloud vào các ứng dụng mà không cần di chuyển vào public cloud.
3. API, SOA hay XML gateways: loại này quản lý lưu lượng truy cập vào và ra khỏi dịch vụ, kiến trúc hướng dịch vụ vi mô hoặc dịch vụ web dựa trên nền tảng XML.
4. IoT gateways: loại này tổng hợp dữ liệu từ các thiết bị cấp hiện trường (cảm biến,..) trong môi trường IoT, chuyển đổi giữa các giao thức cảm biến và xử lý dữ liệu cảm biến trước khi gửi đi.
5. Media gateways: loại này chuyển đổi dữ liệu từ định dạng của một loại mạng sang định dạng cho một loại mạng khác.
6. Email security gateways (bảo mật email): loại này ngăn chặn việc truyền các email vi phạm chính sách của công ty hoặc chuyển thông tin với mục đích xấu.
7. VoIP trunk gateways: loại này tạo sự thuận lợi cho việc sử dụng các thiết bị dịch vụ điện thoại cũ đơn thuần, chẳng hạn như điện thoại cố định và máy fax, với mạng thoại qua IP (VoIP).
8. …v.v…

Trên đây, là một số loại gateway được sử dụng phổ biến. Mình là một kỹ sư tự động hóa, hiện tại mình chỉ quan tâm đến loại IoT gateways để sử dụng cho các dự án IoT công nghiệp (IIoT).

Sự khác biệt giữa gateway và router

Gateway và router tương tự nhau ở chỗ cả hai đều có thể được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng giữa hai hoặc nhiều mạng riêng biệt. Tuy nhiên, một router được sử dụng để tham gia hai loại mạng giống nhau và một gateway được sử dụng để tham gia hai mạng khác nhau. Và gateway có thể được sử dụng cho các mạng sử dụng các giao thức chính khác nhau.

Một router có thể được coi là một gateway, nhưng một gateway không phải lúc nào cũng được coi là một router. Router thường được sử dụng trong các kết nối phổ biến nhất, như được sử dụng để kết nối mạng gia đình hoặc mạng doanh nghiệp với internet.

Tham khảo một số bộ Gateway
Xem tại: Bộ chuyển đổi Modbus Gateway Archives - 3onedata Việt Nam