协议转换用来连接具有不同协议的网络，是网络对网络的DTE级结构。图8-11用IP互联LAN图8-12用标准协议转换器互联局域网对于网间通信，如A站至C站，则首先建立A站到协议转换器1的连接；然后协议转换器1使用转送层协议、IP和协议转换器2建立一个可靠的连接；最后协议转换器2和C站建立一个局域网的连接。......
2023-06-27
计算机网络技术基础：网关连接与协议转换
【摘要】：图5—11用网关连接网络网关可以完成不同网络协议之间的转换，所以，有时网关也叫协议转换器。网关是在NetWare Client节点产生的报文上加上必要的控制信息，并且将它转换成SNA主机处理时所需要的报文格式。为了完成这个任务，网关必须能运行在OSI模型的几个层上。图5—12网关的结构网关是通过两种方式来实现协议转换的。
在讨论网关之前，我们先回忆一下前面讨论过的用于网络连接的网桥和路由器。在网桥的讨论中，我们是假设互联的网络在数据链路层之上所使用的高层协议是相同的，而在路由器的讨论中，我们是假设互联的网络在网络层之上所使用的高层协议是相同的。对于高层协议不同的网络的互联，就需要使用网关了。
1.网关概述
我们来看看下面的一种网络互联的情况。
在该网络中，假设NetWare Client节点的计算机要与SNA局域网中的一台主机Mainframe进行通信，由于它们采用的网络层以上的协议是不同的，所以局域网LAN中的NetWare Client不能直接访问SNA网中的大型机。在图5—11中，采用了一种叫网关（Gateway）的网络连接设备将它们连接起来。
图5—11 用网关连接网络
网关可以完成不同网络协议之间的转换，所以，有时网关也叫协议转换器。网关是在NetWare Client节点产生的报文上加上必要的控制信息，并且将它转换成SNA主机处理时所需要的报文格式。当SNA主机要向NetWare Client节点发送信息时，网关同样要完成SNA报文格式到NetWare Client报文格式的转换。
总而言之，网关实际上是通过重新封装信息以使它们能被另一系统读取。为了完成这个任务，网关必须能运行在OSI模型的几个层上。它必须与应用层通信，建立和管理会话，传输已经编码的数据，并解析逻辑和物理地址数据。
由于网关的功能强大，价格相对于网桥和路由器也要贵一些，而且它的速度也较慢。
2.网关的基本类型
网关不能完全归为网络硬件，其实它是一种网络硬件和软件的结合产品。它通过使用适当硬件与软件来实现不同网络协议之间的转换功能。硬件提供不同网络的接口，软件实现不同的互联网协议之间的转换。它的结构如图5—12所示。
图5—12 网关的结构
网关是通过两种方式来实现协议转换的。
方式一：(www.chuimin.cn)
直接将输入网络的数据包的格式转换成输出网络的数据包的格式。两个网络通过一个网关互联在一起，为了实现信息的传送，最简单的方法就是直接将输入网络的数据包的格式转换成输出网络的数据包的格式。
一个双边网关要能进行两种网络协议的转换，即由网络1→网络2和网络2→网络1。同理，对于互联三个网络的网关，则要求能进行6种协议的转换。如果要互联n个网络，则网关要能进行n×（n—1）种转换，也就说要编写n×（n—1）种协议转换程序模块。互联的网络数越多，则n值越大，需要编写协议转换程序模块的工作量也就越大。同时，系统对网关的存储空间与处理能力的要求也就越高。
这样的协议方式，对于一个连接有很多个局域网的大型网络显然是不适用的。我们要考虑用其他的协议方式。
方式二：
将输入网络的数据包的格式转换成一种统一的标准网间数据包格式。与方式一不同，本方式可以制定一种统一的标准网间的数据包格式。网关在输入端将输入网络的数据包格式转换成标准网间数据包的格式，在输出端再将标准网间数据包的格式转换成输出网络的数据包格式。
由于这种标准网间数据包格式只在网关中使用，不在互联的各网络内部使用，所以不需要在互联网络修改其内部协议。这种采用标准网间数据包格式的网关要完成四种转换：网1→网间、网2→网间、网间→网1、网间→网2。当数据包从网1进入网关时，它将被转换成标准网间数据包格式（即网间格式），在输出端网关再将它转换成网2的数据包格式，发送至网2。如果有n种网络，那么将输入网络的数据包转换成一种统一的标准网间的数据包格式的方法只需要编写2n个转换程序模块。
与前一种方法相比，n值越大，软件设计工作员减少得越多。
3.常用的网关
在网络的应用中，我们经常可以接触到网关的例子。
（1）电子邮件网关：如果两个不同类型的电子邮件系统之间要传送数据，就必须通过电子邮件网关。通过电子邮件网关可以将同种类型系统中的数据格式转化为另一种类型的系统中的数据格式。
（2）Internet网关：这种网关允许并管理局域网和Internet接入问题，它可以限制某些局域网用户访问Internet。
（3）局域网网关：运行在OSI模型不同层次上的局域网或者使用不同协议的局域网可以通过局域网网关相互通信。
（4）IBM主机网关：通过这种网关，用户可以在一台个人计算机与IBM大型机之间建立和管理通信。
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