（六）网关

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1、基本介绍

网关又称作网间连接器或协议转换器，在网络层以上，仅用于实现两个高层协议不同的网络互联。网关通常是一台充当转换重任的服务器或路由器，既可以用于广域网连接，也可以用于局域网连接。

网关的作用是：

1.如果要访问不在同一网段内的IP地址的数据报时就必须使用网关；
2.网关负责私有IP地址与公网IP地址之间的相互转化。

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2、网关工作原理

1.局域网内(不涉及网关)

由于是在在局域网内使用，主机A和主机B通过网线连接在交换机的不同端口上，交换机是处于数据链路层的设备，因此不会涉及到IP地址，只记录本身端口对应连接的主机的MAC地址，即两台主机在不设置网关和DNS服务器的情况下，也可以正常的在局域网内通信。
　　
　　当主机A发送数据时，会详细写清发送端及接收端的MAC地址，通过交换机便可直接将数据发送至主机B，实现了数据的传递。

2.局域网间

交换机只能在局域网内传递信息，如果要跨局域网进行通信，就需要借助处在网络层的路由器依据IP地址将数据发送给不同网段内的主机，此时路由器充当的就是网关的作用。网关通常是指计算机的一个硬件设备，一般情况是由路由器实现，当然也可是使用搭建有路由功能的服务器来模拟路由器，效果不变。其次，在介绍IP地址时有提到一个私有IP地址，网关的另一个作用就是在私有IP地址访问公网时转化为公网IP地址，再将公网IP地址转化为私有IP地址，以此实现数据的互通。

当主机A要向主机C发送数据时，数据会经由交换机①到达路由器①，路由器①会将私有IP地址转换为公有IP地址再到达路由器②，由路由器②将公网IP地址翻译成私有IP地址后发送至交换机④，由交换机④发送至主机C，以此实现数据的传递。

3.互联网中

此时指的更多的是我们日常接触到的情况，当主机A编写好了一篇文章要发布在简书上，文章作为数据在网络中传输时，会经过路由器①、路由器③……，这里要注意的是，网关并不是只有一个，而是经过一层一层的网关将数据经由一个又一个的局域网来实现传递的。

可以这样来理解：如果将整个网络比作是一幢公寓，那么每个楼层就是局域网，每个房间就相当于主机，住户自然就相当于数据了。那么当同一楼层的人们需要通信时，经过两个房间的门就可以，此时门充当交换机的作用；当该楼层的住户需要向其他楼层的人通信时，就不仅需要通过自己的房门，还需要通过楼梯到达其他楼层，再通过他人的房门进入屋内，此时楼梯就相当于是路由器，也就是网关的作用了。

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