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Netzwerkkomponenten - Gateway - Verbindungssegmenter in der Netztechnik

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Gateway in der Netztechnik

Was ist ein Gateway?

Ein Gateway ist ein Übergangspunkt zwischen unterschiedlichen Netzen. Gateways erlauben es Netzwerken, die auf völlig unterschiedlichen Protokollen basieren, miteinander zu kommunizieren. Kurz gesagt, es ist ein Protokollumsetzer.

Arbeitsweise eines Gateway

Wenn Netze mit unterschiedlichen Protokollen oder Datenformaten arbeiten, so wird vom Gateway eine Übersetzung durchgeführt. Dem Gateway ist dabei alles erlaubt, was zur Konvertierung der Daten notwendig ist, auch das Weglassen von Informationen, wenn diese vom Zielnetz verstanden werden können. Im Detail werden dazu sämtliche Datenpakete angenommen. Nun werden die Verwaltungsinformationen (Protokollheader) des einen Protokolls werden entfernt (z.B. IPX/ SPX), übersetzt und die notwendigen Informationen für des anderen Protokolls (z.B. TCP/IP für das Internet) hinzugefügt.

Verwendungsmöglichkeiten vom Gateway

Für Gateways gibt es zahlreiche Verwendungszwecke, etwa für den Transport / Umwandlung von:

  • E-Mail zu SMS
  • Fax zu E-Mail
  • E-Mail zu Sprache

Die bekannteste Verwendung des Gateways dürften kleine Internet-Router sein, die Rechnern in einem lokalen Netz den Zugang zum Internet erlauben. Hier arbeitet das Gateway mit TCP/IP auf allen Layern des OSI-Schichtenmodells ab Layer 4 (Transportschicht).

Meist stellt das Gerät dabei automatisch die Verbindung zum Internetanbieter her und nimmt verschiedene eine Adressumsetzungen vor.

Oft werden auch Router als Gateways bezeichnet – unter Windows wird beispielsweise die IP-Adresse des zuständigen Routers "Standardgateway" genannt. Router sind jedoch im Gegensatz zu Gateways nicht in der Lage, die zu übertragenden Daten selbst bei Bedarf in ein anderes Format umzuwandeln.

Abgrenzung und Unterschied zum Router

Gateways werden im allgemeinen Sprachgebrauch oftmals mit Routern gleichgesetzt, obwohl Router nur auf der 3 Schicht (Vermittlungsschicht) des OSI-Referenzmodells arbeiten, ein Gateway dagegen auf den Schichten (4-7) implementiert werden kann. Oft werden auch Router als Gateways bezeichnet – unter Windows wird beispielsweise die IP-Adresse des zuständigen Routers "Standardgateway" genannt. Router sind jedoch im Gegensatz zu Gateways nicht in der Lage, die zu übertragenden Daten selbst bei Bedarf in ein anderes Format umzuwandeln.

Gateways arbeiten auch nicht mit sogenannten Tunneling-Protokollen, bei denen ein Protokoll in ein anderes eingepackt, zum Zielnetz transportiert und dort wieder ausgepackt wird (z. B. NetBIOS over TCP/IP). Sie setzen ein Protokoll real in ein anderes um; es besteht keine Notwendigkeit, dass das Ausgangsprotokoll auch im Zielnetz benutzt wird.

Teilweise wird im Heimbereich ein Kombigerät aus Router und DSL-Modem als Internet-Gateway bezeichnet. Diese Geräte vereinen, vereinfacht ausgedrückt, die Funktion, Netzwerke miteinander zu verbinden (Routing), mit der Fähigkeit, hierfür unterschiedliche Protokolle zu benutzen (Gateway). So werden TCP/IP-Pakete aus dem Heimnetzwerk bei DSL-Verwendung zumeist über das PPPoE-Protokoll in das Netz des Providers übersandt.

Die Protokollbenennung eines Standardgateways ist dabei auf der Implementierungsebene als mehrschichtig zu bezeichnen, weil im Gegensatz zum einfachen Router die Fähigkeit einer eigenständigen, temporär von einem Hauptsystem unabhängigen Inbetriebnahme besteht. Dies bezieht sich nicht nur auf WAN-Aktivitäten, sondern auch auf alle Prozesse, welche auf Betriebssystemen heute möglich sind.

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