网关(Gateway)指的是在计算机网络中,连接两个不同网络或协议的设备或系统,用于实现两个不同网络之间的数据传输或协议转换。网关的作用是充当两个不同网络或协议之间的桥梁,负责将数据从一个网络或协议转换为另一个网络或协议,并且在两个网络之间进行路由和转发。网关的主要作用有以下几点:
1.网络协议转换:网关可以将一个网络协议的数据转换为另一种网络协议的数据,从而实现不同网络之间的互连。
2.数据路由:网关可以根据特定的路由规则将数据包从一个网络传输到另一个网络,使得不同网络之间的数据能够互相通信。
3.数据过滤:网关可以对流经它的数据进行过滤和检查,以确保数据的安全性和完整性,并防止网络攻击和不良信息的传播。
4.流量控制:网关可以根据网络负荷和带宽情况,对数据包进行流量控制和优化,以提高网络传输效率和性能。总之,网关在计算机网络中具有重要作用,它可以解决不同网络之间的互连问题,并且可以扮演网络安全和性能优化的角色,是实现网络互联的重要组成部分。
网关英文名称为Gateway,又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。
网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器,与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求。
可以从OSI七层模型说起:应用层--------------->SMTP,POP3等高层协议表示层--------------->数据压缩加密等会话层--------------->建立应用到应用的连接传输层--------------->TCP,UDP等网络层--------------->IP/IPX等设备:网关,多口网关(路由器)数据链路层----------->PPP,帧中继等设备:网桥,多口网桥(交换机)物理层--------------->物理特性设备:中继器,多口中继(集线器)
“网关”工作在OSI参考模型的第三层,“网络层”。网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。
就是将两个使用不同协议的网络段连接在一起的设备。它的作用就是对两个网络段中的使用不同传输协议的数据进行互相的翻译转换。
好比是个门,对家庭来说门是门,对国家来说海关是门。在局域网里来说集线器就是网关,在二层网络里,交换机就是网关,在三层网络里路由就是网关,说网关要看你的网是多大的,要拿中国来说,连着美国那台世界服务器的设备就是网关。
现行的IPV4的IP地址是32位的,根据头几位再划分为
A、B、C三类地址;但由于的迅猛发展,IP资源日渐枯竭,可供分配的IP地越来越少,跟一日千里的发展严重冲突,在IPV6还远未能全面升级的情况下,惟有以代理服务器的方式,实行内部网地址跟公网地址进行转化而实现接入。
中介作用的代理服务器就是一个网关,也就是这个网关带给现阶段的多媒体通讯系统无尽的烦恼。在IP资源可怜的情况下,惟有以网关甚至多层网关的方式接入宽带网,因为多媒体通讯系统的协议如H.323等要进行业务的双方必须有一方有公网的IP地址,但是现在的宽带有几个用户能符合这个要求?Microsoft的等Netmeeting等多媒体通讯系统就是处于这种尴尬的位置;跨网关成为头疼的难题。
跨网关:网络数据通过层层网关,受制于网关节点速度,网络速度大大降低。跨网关技术基于底层网络协议,突破网关瓶颈,实现客户点对点交流。
IT网络运维:扎根IT行业十几年的资深高级网络工程师,分享IT网络运维技术知识资源,用冷静、专业的视角带给你不一样的认知。
广义上的网关或者说物理级别的网关是指在网络层上以实现网络互连,是两个高层协议不同的网络互连。作为大狂客程序员,看到网关第一想到的是springcloud的gateway。今天主要向大家介绍软件行业分布式系统中网关的含义作用以及使用过程中的注意事项。
官网上这么说的,rovideasimple,yeteffectivewaytoroutetoAPIsandprovidecrosscuttingconcernstothemsuchas:security,monitoring/metrics,andresiliency。(该项目为我们提供一个在springmvc上构建网关API的代码库,为我们提供一种简单高效安全的api。主要包括的功能有路由转发、权限校验、限流控制等)。在简单了解了spring-cloud的网关定义之后,我简单说下使用场景以及意义。在分布式系统中,内部服务之间通过api访问,spring-cloud提供feign的restapi访问方式,内网访问不存在安全隐患,对外提供服务时,需要一个道门专门来做内外网环境隔离以及对外部请求的过滤。在这个背景下geteway因用而生了(替代了上个版本的zuul)。
filter(过滤器),网关是在内部调用程序外围添加一个带各种过滤器的spring-boot的项目,同样会在注册中心注册。在各种不同的过滤器中提供各个不同功能的API接口。
内外网隔离,外网所有请求都只能通过网关访问内网数据;防止网关单点,最好在不同大区配置多台网关服务器。
验证 鉴权,外网所有请求,通过网关指定过滤器对用户访问权限进行控制。可以整合OAuth2,token,jwt等提高架构安全性。
服务降级 限流 日志 监控。限流算法如令牌桶、漏桶等,SpringCloudGateway使用Redis Lua技术实现高并发和高性能的限流方案。简单介绍一下几个限流算法:令牌桶算法:
假如用户配置的平均速率为r,则每隔1/r秒一个令牌被加入到桶中;假设桶最多可以存发b个令牌。如果令牌到达时令牌桶已经满了,那么这个令牌会被丢弃;当一个n个字节大小的数据包到达,将从桶中删除n个令牌,接着数据包被发送到网络上;
算法允许最长b个字节的突发,但从长期运行结果看,数据包的速率被限制成常量r。对于在流量限制外的数据包可以以不同的方式处理:
它们可以被丢弃;它们可以排放在队列中以便当令牌桶中累积了足够多的令牌时再传输;它们可以继续发送,但需要做特殊标记,网络过载的时候将这些特殊标记的包丢弃。
一个固定容量的漏桶,按照常量固定速率流出水滴;如果桶是空的,则不需流出水滴;可以以任意速率流入水滴到漏桶;如果流入水滴超出了桶的容量,则流入的水滴溢出了(被丢弃),而漏桶容量是不变的。
网关是外部网络访问内部服务器的唯一通道,存在单点故障问题,需要部署集群解决;所有的请求都通过网关访问,网关压力会非常大,需要系统做全面的压力测试,并根据业务需求对网关进行拆分,以减小网关压力,降低不同业务的耦合度。