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  1.網(wǎng)關(guān)的基本概念

       網(wǎng)關(guān)(gateway)是連接兩個協(xié)議差別很大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時使用的設(shè)備，它可以將具有不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起。在OSI/RM中，網(wǎng)關(guān)屬于最高層(應(yīng)用層)的設(shè)備，如圖所示。

網(wǎng)關(guān)在OSI/RM中的位置

      在OSI中有兩種網(wǎng)關(guān)：一種是面向連接的網(wǎng)關(guān)，另一種是無連接的網(wǎng)關(guān)。當(dāng)兩個子網(wǎng)之間有一定距離時，往往將一個網(wǎng)關(guān)分成兩半，中間用一條鏈路連接起來，我們稱之為半網(wǎng)關(guān)。

       網(wǎng)關(guān)提供的服務(wù)是全方位的。例如，若要實(shí)現(xiàn)IBM公司的SNA與DEC公司的DNA之間的網(wǎng)關(guān)，則需要完成復(fù)雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換工作，并將數(shù)據(jù)重新分組后才能傳送。網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜，工作效率也很難提高，一般只提供有限的幾種協(xié)議的轉(zhuǎn)換功能。常見的網(wǎng)關(guān)設(shè)備都是用在網(wǎng)絡(luò)中心的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的連接上，為普通用戶訪問更多類型的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供幫助。

       當(dāng)然，有些網(wǎng)關(guān)可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換操作，并能起到與硬件類似的作用。但它是以損耗機(jī)器的運(yùn)行時間來實(shí)現(xiàn)的。

       有關(guān)網(wǎng)關(guān)的問題，在眾多的文章、資料中提到第三層網(wǎng)關(guān)、第四層網(wǎng)關(guān)的問題，我們認(rèn)為這只是一種叫法。但是網(wǎng)關(guān)還有人分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)和外部網(wǎng)關(guān)。第三層網(wǎng)關(guān)是討論網(wǎng)關(guān)怎樣獲得路由;第四層網(wǎng)關(guān)是討論網(wǎng)關(guān)在傳輸層所能發(fā)揮的作用。

網(wǎng)關(guān)可分為核心網(wǎng)關(guān)和非核心網(wǎng)關(guān)。核心網(wǎng)關(guān)(coregateway)由網(wǎng)絡(luò)管理操作中心進(jìn)行控制，而受各個部門控制的被稱為非核心網(wǎng)關(guān)。

網(wǎng)關(guān)的協(xié)議主要有：

□網(wǎng)關(guān)-網(wǎng)關(guān)協(xié)議(GatewaytoGatewayProtocol，GGP):它主要進(jìn)行路由選擇信息的交換。

□外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(ExteriorGatewayProtocol，EGP):它是用于兩個自治系統(tǒng)(局域網(wǎng))之間選擇路徑信息的交換。自治系統(tǒng)采用EGP向GGP通報(bào)內(nèi)部路徑。

□內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(RoutingInformationProtocol，RIP)：HELLO協(xié)議、gated協(xié)議是討論自治系統(tǒng)內(nèi)部各網(wǎng)絡(luò)路徑信息的機(jī)制。

2.網(wǎng)關(guān)協(xié)議簡述

GGP協(xié)議的使用

       最初的Internet核心系統(tǒng)利用GGP可以在不用人為修改現(xiàn)有核心網(wǎng)關(guān)尋徑表的情況下增加新的核心網(wǎng)關(guān)，當(dāng)新網(wǎng)關(guān)加入核心系統(tǒng)時，分配到若干核心鄰機(jī)(coreneighbour，即與新網(wǎng)關(guān)相鄰的核心網(wǎng)關(guān))。各鄰機(jī)已廣播過各自的路徑信息，新機(jī)加入后，向鄰機(jī)廣播報(bào)文，告知本機(jī)所能直接到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)。各鄰機(jī)收到該報(bào)文后，刷新各自的尋徑表，并在下次周期性的路徑廣播中，將新網(wǎng)關(guān)的信息向其他網(wǎng)關(guān)廣播出去。

GGP協(xié)議的距離計(jì)量

在GGP協(xié)議廣播的報(bào)文中，距離D按路徑上的驛站數(shù)計(jì)，這是GGP協(xié)議不甚精確的地方。按理說，一條IP路徑的長短應(yīng)該按它的正常傳輸延遲(無擁塞、無重傳、無等待)計(jì)算，驛站數(shù)跟傳輸延遲可以說是兩碼事。比如一條驛站數(shù)為3的以太網(wǎng)路徑傳輸延遲顯然比驛站數(shù)為3甚至2的串行線路徑傳輸延遲小，而按照GGP協(xié)議，結(jié)論卻恰恰相反。當(dāng)然以對站數(shù)計(jì)算路徑長也有好處，那就是簡單、易于實(shí)現(xiàn)。GGP作為早期的路徑廣播協(xié)議，做得簡單一點(diǎn)是可以理解的。

GGP協(xié)議報(bào)文格式

作為網(wǎng)絡(luò)層的子協(xié)議，GGP報(bào)文是封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳輸?shù)?。GGP報(bào)文分為4種，類型由報(bào)文中第一個字節(jié)“類型”域定義。最重要的GGP報(bào)文是GGP路徑刷新報(bào)文。

3.外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議簡述
     在網(wǎng)際網(wǎng)中，交換尋徑信息的網(wǎng)關(guān)互為“鄰機(jī)”(neighbor)，同屬一個自治系統(tǒng)的鄰機(jī)互為“內(nèi)部鄰機(jī)”(interiorneighbor)，分屬不同自治系統(tǒng)的鄰機(jī)互為“外部鄰機(jī)”(exteriorneighbor)o確切地說，EGP是用于外部鄰機(jī)間交換路徑信息的協(xié)議。EGP采用V-D算法，所以一般情況下，EGP鄰機(jī)位于同一網(wǎng)絡(luò)上，這個網(wǎng)絡(luò)本身同屬于兩個自治系統(tǒng)。要強(qiáng)調(diào)的是，所謂“鄰機(jī)”僅就尋徑信息交換而言，與是否位于同一物理網(wǎng)絡(luò)沒有關(guān)系。

       EGP的三大功能是：第一，鄰機(jī)獲取，網(wǎng)關(guān)可以請求另一自治系統(tǒng)中的某網(wǎng)關(guān)作為自己的外部鄰機(jī)(叫作EGP鄰機(jī))，以便互換路徑信息;第二，鄰機(jī)測試，網(wǎng)關(guān)要不斷測試其EGP鄰機(jī)是否可以到達(dá);第三，與EGP鄰機(jī)交換尋徑信息，通過周期性的路徑刷新報(bào)文交換來實(shí)現(xiàn)。

4.內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議族

       內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)用于自治系統(tǒng)內(nèi)部的路徑信息交換。IGP提供網(wǎng)關(guān)了解本自治系統(tǒng)內(nèi)部各網(wǎng)絡(luò)路徑信息的機(jī)制。