软件开发为啥需要网关（为什么要开设软件工程）
今天给各位分享软件开发为啥需要网关的知识，其中也会对为什么要开设软件工程进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
本文目录一览：
- 1、什么是网关，网关有什么作用？
- 2、网关是什么意思?
- 3、工业物联网网关作用是什么？
- 4、什么是网关
- 5、网关的作用是什么？
- 6、网关的定义和作用
什么是网关，网关有什么作用？
网关 网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，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。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。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。在使用不同的通信协议、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。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层--应用层。
大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。
按照不同的分类标准，网关也有很多种。TCP/IP协议里的网关是最常用的，在这里我们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。
那么网关到底是什么呢？网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。
所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。
在和 Novell NetWare 网络交互操作的上下文中，网关在 Windows 网络中使用的服务器信息块 (SMB) 协议以及 NetWare 网络使用的 NetWare 核心协议 (NCP) 之间起着桥梁的作用。网关也被称为 IP 路由器。
计算机主机网关的作用是什么？
假设你的名字叫小不点，你住在一个大院子里，你的邻居有很多小伙伴，在门口传达室还有个看大门的李大爷，李大爷就是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩，只要你在院子里大喊一声他的名字，他听到了就会回应你，并且跑出来跟你玩。
但是你不被允许走出大门，你想与外界发生的一切联系，都必须由门口的李大爷（网关）用电话帮助你联系。假如你想找你的同学小明聊天，小明家住在很远的另外一个院子里，他家的院子里也有一个看门的王大爷（小明的网关）。但是你不知道小明家的电话号码，不过你的班主任老师有一份你们班全体同学的名单和电话号码对照表，你的老师就是你的DNS服务器。于是你在家里拨通了门口李大爷的电话，有了下面的对话：
小不点：李大爷，我想找班主任查一下小明的电话号码行吗？
李大爷：好，你等着。（接着李大爷给你的班主任挂了一个电话，问清楚了小明的电话）问到了，他家的号码是211.99.99.99
小不点：太好了！李大爷，我想找小明，你再帮我联系一下小明吧。
李大爷：没问题。（接着李大爷向电话局发出了请求接通小明家电话的请求，最后一关当然是被转接到了小明家那个院子的王大爷那里，然后王大爷把电话给转到小明家）
就这样你和小明取得了联系。
解决跨网关技术
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INTERNET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INTERNET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INTERNET。
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NETMEETING等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。
什么是默认网关
如果搞清了什么是网关，默认网关也就好理解了。就好像一个房间可以有多扇门一样，一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。
[1][2]网关的类型
1、传输网关。传输网关用于在2个网络间建立传输连接。利用传输网关，不同网络上的主机间可以建立起跨越多个网络的、级联的、点对点的传输连接。例如通常使用的路由器就是传输网关，“网关”的作用体现在连接两个不同的网段，或者是两个不同的路由协议之间的连接，如RIP,EIGRP,OSPF,BGP等。
2、应用网关。应用网关在应用层上进行协议转换。例如，一个主机执行的是ISO电子邮件标准，另一个主机执行的是Internet 电子邮件标准，如果这两个主机需要交换电子邮件，那么必须经过一个电子邮件网关进行协议转换，这个电子邮件网关是一个应用网关。再例如，在和 Novell NetWare 网络交互操作的上下文中，网关在 Windows 网络中使用的服务器信息块 (SMB) 协议以及 NetWare 网络使用的 NetWare 核心协议 (NCP) 之间起着桥梁的作用。NCP是工作在OSI第七层的协议，用以控制客户站和服务器间的交互作用，主要完成不同方式下文件的打开、关闭、读取功能。
现在的网关产品分类越来越细了，有信令网关，中继网关，还有接入网关:
信令网关SG，主要完成7号信令网与IP网之间信令消息的中继，在3G初期，对于完成接入侧到核心网交换之间的消息的转接(3G之间的RANAP消息，3G与2G之间的BSSAP消息)，另外还能完成2G的MSC/GMSC与软交换机之间ISUP消息的转接。
中继网关又叫IP网关,同时满足电信运营商和企业需求的VoIP设备。中继网关(IP网关)由基于中继板和媒体网关板建构，单板最多可以提供128路媒体转换，两个以太网口，机框采用业界领先的CPCI标准，扩容方便具有高稳定性、高可靠性、高密度、容量大等特点.
接入网关是基于IP的语音/传真业务的媒体接入网关，提供高效、高质量的话音服务，为运营商、企业、小区、住宅用户等提供VoIP解决方案。
网关是什么意思?
一、网关（Gateway），将两个使用不同协议的网络段连接在一起的设备。
二、网关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。
三、举个例子，一个商业内部局域网就常常需要通过网关发送电子邮件到Internet的相关地址。
工业物联网网关作用是什么？
一般来说，工业网关需要具备以下能力：
1具备对下（自动化系统）协议解析能力（通讯协议：Modbus，PPI，MPI，CNC等；总线协议：CAN,PROFIBUS等；工业无线协议：WirelessHart，433等），目前的网关以通讯协议为主，只有少部分厂家会考虑对下的总线协议以及无线协议，同时传统的总线协议转换也叫工业网关，网关分不清楚。
2具备对上（IT系统）的协议对接能力，对上的通讯能力（以太网，WIFI，3G，4G，NB-IOT等）
3具备对上和对下私有协议二次开发能力
4具备数据缓存，本地计算（雾计算）的能力
具备这样的能力才可以说是一个完善的网关，另一方面，工业现场应用非常复杂，目前数据接入的成本又非常的高，往往造成业主想要上信息化系统的时候，接入成本就占到1半以上的费用。所以，网关厂家会根据市场大小去布局相应的产品层次。不过，目前不管是国内还是国外的网关厂，都很难覆盖所有的应用，加上网关厂对IT系统的对接协议，以及对接方式并不统一。造成现在接入成本仍然居高不下。大大影响了云和大数据的应用。
目前市面上的网关类型主要有单向型数据采集型、双向型简单版、双向增强版。
单向型数据采集型
对下具备串口或者网关，对上具备网口或者GPRS。支持协议解析，以moudus为主，对上对下协议可定制，可采用软件按需烧录的形式实现。支持数据缓存，对数据打时间戳。
双向型简单版
对上对下接口更丰富（串口，网口，3G,4G）；预置多种通讯协议（PLC,CNC,注塑机，电力）；支持二次开发
双向增强版
在简单版上增加对下的无线通讯对接能力和总线型对接能力。
其中第二种是目前需求量最大的，第一种类型和第三种类型目前市场并不明确，在某些行业已经有非常强烈的需求，但是复制性不如第二种，所以目前较少有人开发。 同时第一种和第三种在选择无线通讯协议（对上或者对下）的时候都有一定风险。工业网关的市场直接可以反映我国工业物联网发展水平，如果要看工业物联网在国内的发展，我认为当前阶段看看国内工业网关的发展即可对市场有一定的判断。
什么是网关
网关(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。
扩展资料：
缺省网关在TCP网络中扮演重要的角色，它通常是一个路由器，在TCP网络上可以转发数据包到其他网络，可以为网络上的TCP主机提供同远程网络上其他主机通信时所使用的默认路由。
缺省网关/缺省路由器 Default Gateway/Default Router这些术语具有二层意义，具体含义取决于设备功能。
在两种情况下，词“路由器”和“网关”是等价的。对于IP主机，缺省路由器/网关是主机用于向主机广播域之外传输数据报所使用的IP路由器的地址。对于IP路由器，缺省路由器/网关是在不知道其他路由器时数据报应该转发到的路由器的IP地址，网关目前被认为是应用层协议转换设备。
网关的作用是什么？
网关是将两个使用不同传输协议的网络段连接在一起的设备，网关一般用作网络的入口和出口点，因为所有数据必须在路由之前通过或与网关通信。在大多数基于IP的网络中，唯一不通过至少一个网关的流量是在同一局域网（LAN）段上的节点之间流动的流量。
在个人或企业场景中使用网关的主要优点是将互联网连接简化为一个设备。在企业中，网关节点还可以充当代理服务器和防火墙。
网关如何工作
所有网络都有一个边界，限制与直接连接到它的设备的通信。因此，如果网络想要与该边界之外的设备，节点或网络通信，则它们需要网关的功能。网关通常被表征为路由器和调制解调器的组合。
网关在网络边缘实现，并管理从该网络内部或外部定向的所有数据。当一个网络想要与另一个网络通信时，数据包将传递到网关，然后通过最有效的路径路由到目的地。除路由数据外，网关还将存储有关主机网络内部路径的信息以及遇到的任何其他网络的路径。
网关基本上是协议转换器，促进两个协议之间的兼容性，并在开放系统互连（OSI）模型的任何层上操作。
网关的一个用途是在物联网环境和云之间创建通信链路。
网关类型
网关可以采用多种形式并执行各种任务。这方面的例子包括：
Web应用程序防火墙： 此类型过滤来自Web服务器的流量并查看应用程序层数据。
云存储网关：此类型使用各种云存储服务API调用转换存储请求。它允许组织将存储从私有云集成到应用程序中，而无需迁移到公共云。
API、OA或 XML 网关： 此类型管理流入和流出服务，面向微服务的体系结构或基于XML的Web服务的流量。
物联网网关： 此类型聚合来自物联网环境中设备的传感器数据，在传感器协议之间进行转换，并在向前发送之前处理传感器数据。
媒体网关 ： 此类型将数据从一种网络所需的格式转换为另一种网络所需的格式。
电子邮件安全网关：此类型可防止传输违反公司政策或将以恶意目的传输信息的电子邮件。
VoIP中继网关 ：这种类型便于使用普通老式电话服务设备，如固定电话和传真机，以及IP语音（VoIP）网络。
此外，服务提供商可以开发网关，供客户使用。
网关和路由器的相似之处在于它们都可用于调节两个或多个独立网络之间的流量。但是，路由器用于连接两个相似类型的网络，网关用于连接两个不同的网络。由于这种逻辑，路由器可能被视为网关，但网关并不总是被视为路由器。路由器是最常用的网关，用于将家庭或企业网络连接到互联网。
网关的定义和作用
4.1、网关的基础知识
4.1.1、网关的定义和作用
语音网关是连接传统电信网和IP网络（如Internet）的桥梁，是两种不同类型网络的中转站。
通过语音网关，我们用将可以用廉价的IP网络来替换一部分或者全部的电信网络，从而达到降低通话成本的目的。
插图：语音网关背靠背呼叫的拓扑图
图中，将一路呼叫从传统电话线转接到IP网上的网关一般称为上车网关，而将IP网上的呼叫转接进电话网的那个则称为下车，或者落地网关。
4.1.2、FXS、FXO的定义和区别
4.1.3、双模网关的定义和特点
1）、什么是双模网关？
双模网关是可以同时连接上PSTN网和VOIP网，并能在两网之间自动切换的网关。
2）使用双模网关的目的是什么？
目的是让用户能更方便的接打电话，永远保证电话畅通无阻，并且在不知不觉中节省话费。
1.3、双模网关的特点是什么？
1）方便：不要求PBX增加任何配件，安装非常方便，完全不需要改变习惯
2）可靠：由于双模网关可以在PSTN网和VOIP网之间自动切换，因此当网络不通的时候，网关将会自动迂回到PSTN网，保证电话畅通无阻
3）省钱：可以根据用户的需要选择走PSTN网还是VOIP网，从而在不知不觉中节省话费
1.4、双模网关有哪些特殊功能？
1）可以根据用户的需要配置拨号规则来选择哪些电话走PSTN网，哪些电话走VOIP网，从而实现节省话费的目的，而且使用没有任何区别，品质也很好
2）可以在PSTN网和VOIP网之间自动切换，因此当网络不通的时候，网关将会自动迂回到PSTN网，保证电话畅通无阻
3）一部电话机可同时接听两个网的电话，当用户正在接一通VOIP网的电话时，PSTN网上也有一通电话打进，网关将会给用户发出提示音，表明有电话进来，此时用户只需拍下插簧或者按下flash就可以实现VOIP网与PSTN网之间的切换，并且等待接听的电话仍保持通话状态
4.2、网关的基本配置方法
4.2.1、设置默认路由
# configure
(config)# ip default-gateway 192.168.0.1
4.2.2、设置IP
设置静态IP
# configure
(config)# interface fastethernet
(config)# ip address 192.168.0.102
设置动态IP
# configure
(config)# interface fastethernet
(config)# ip dhcp
ETHNAME: secEnd0
Fastethernet dhcp client start successed!
(config-if)# Active Internet Interface Device Table:
Interface IP Netmask Gateway DevnameStatus
fastethernet 0 192.168.0.128 255.255.255.0 192.168.0.18 secEnd0 Up
设置PPPOE
# configure
(config)# ip default-gateway 192.168.0.1
(config)# interface fastethernet
(config)# interface dialer 0
(config-id)# ppp pap sent-username aaaa password bbbb
(config-id)# start
# show ip address
secEnd (unit number 0):
Flags: (0x8063) UP BROADCAST MULTICAST ARP RUNNING
……
ppp (unit number 1):
Flags: (0x80f1) UP POINT-TO-POINT MULTICAST RUNNING
Type: PPP
Internet address: 218.80.54.177
Destination Internet address: 218.1.0.239
Netmask 0xffffff00 Subnetmask 0xffffffff
Metric is 0
……
4.2.3、注册Gatekeeper(分H323，SIP两种注册方式)
H323方式
# configure
(config)# int fastethernet
(config-if)# h323
(config-if-h323)# gatekeeper AVS 192.168.0.1（配置AVS ip地址）
(config-if-h323)# gateway voip h323-id 1111 （配置注册id）
检验注册结果
(config-if-h323)# show
------------------H323 Config Information---------------
GateKeeper IP : 192.168.0.1（UP）
GateKeeper port : 1719
GateKeeper ID : AVS
……
Gateway H323ID : 1111
……
SIP方式
# configure
(config)# sip-ua
(config-sip-ua)# registrar 192.168.0.1 （配置AVS ip地址）
(config-sip-ua)# sip-username 1111 （配置注册id）
检验注册结果
(config-sip-ua))# show
------------------SIP registrar Config Information---------------
Registrar IP : 192.168.0.1(UP)
Registrar port : 5060
Signal port : 5060
Username : 1111
Password :
Line Register : NO
-----------------------------------------------------------------
4.3、网关与交换机之间的应用
4.3.1、FXS口网关与交换机之间的应用
当用户有交换机，却没有多余中继口，但有多余的用户口时，用FXS口网关接交换机的用户口
l 首先，l 把交换机中继线接到FXS网关的电话口上，l 如果要实现多路出局，l 可以再接几条中继线到不同l 电话口上。
l 然后在交换机上配置出局号，l 比如设置拨“6”都是通过网关实现VOIP网络长话通话；设置拨“9”通过PSTN实现市话通话。这样，l 在拨6或者9后，l 就能按平常拨号习惯进行拨号。
l 别的网关或PSTN电话要打入网关上电话，l 必须拨打网关对应的号码，l 这样就能实现整个通话过程。
l 下面简单说明这个方案的 FXS网关配置：
interface fastethernet 0
ip address 192.168.0.69 255.255.255.0 设置FXS网关的IP
h323 设置H323认证信息
gatekeeper AVS 211.95.72.*** 1719 设置网关挂靠AVS平台信息
gateway voip h323-id .sh.test1 设置H323-ID 信息
voice-port 1
codec g729r8 2
answer-address 02150121234 主叫号码的设置
dial-peer voice 1 voip 配置拨出规则
destination-pattern 0T 允许拨出号码前缀
session target 211.95.72.*** 1720 设置拨出目标地址
codec g729r8 2 语音编解码
dial-peer voice 1 pots 配置拨入规则
destination-pattern 02150121234 允许拨入号码前缀
port 0-3 语音接收端口
这样，在AVS平台相应设置网关注册信息后，就能够简单实现经VOIP网通话。
4.3.2、FXO口网关与交换机之间的应用
当用户有交换机，却没有多余中继口，但有多余的用户口时，用FXO口网关接交换机的用户口
l 首先，l 把交换机的用户线和FXO网关一电话口相连，l 如果要实现多路通话，l 可以再接不同l 的用户线到不同l 的电话口上。
l 给每条用户线设置一个分机号，l 如图所示设置拨800到FXO网关，l 在听到2次拨号音以后，l 就可以按原来的拨号习惯和电话号码进行拨号。
l 别的网关或PSTN电话要打入PBX上分机，l 必须先拨打网关拨入规则相应的号码，l 然后在听到2次拨号音之后，l 拨打所要拨打的分机号码。例如，l 要拨打PBX上分机号为801的分机，l 必须首先拨打02150121234，l 在听到2次拨号音之后，l 再拨打分机801，l 这样就能实现整个通话。
l 下面简单说明这个方案FXO网关配置：
nterface fastethernet 0
ip address 192.168.0.69 255.255.255.0 设置FXO网关的IP
h323 设置H323认证信息
gatekeeper AVS 211.95.72.*** 1719 设置网关挂靠AVS平台信息
gateway voip h323-id .sh.test2 设置H323-ID 信息
voice-port 2
codec g729r8 2
answer-address 02150121234 主叫号码的设置
dial-peer voice 1 voip 配置拨出规则
destination-pattern 0T 允许拨出号码前缀
session target 211.95.72.*** 1720 设置拨出目标地址
codec g729r8 2 语音编解码
dial-peer voice 1 pots 配置拨入规则
destination-pattern 02150121234 允许拨入号码前缀
port 2 语音接收端口
4.3.3、双模网关与交换机之间的应用
当用户有交换机，希望在不改变拨号习惯的前提下，电话可以根据号码来自动选择走VoIP或者PSTN，又或者即使在网关没有电或者网路不通时也能正常打电话时，用双模网关接交换机的中继口
4.3.4、IP-PBX的应用
如果用户没有交换机，可以使用IP-PBX， IP板插在交换机的中继板位置上
具体的用法可以参见IP-PBX的用户手册
1）远端为O口网关
2）远端为IPPBX
3）远端为PBX+S口网关
4）远端为PBX+O口网关
4.4、双模网关的应用
4.4.1、双模网关与交换机之间的应用
在先前的网关与交换机之间的应用中已经讲过了
4.4.2、双模网关直接接电话的应用
4.5、FXO口网关的计费
4.5.1、二次拨号（网关在terminal状态下）
FXO口网关做落地，当听到二次拨号音时，网关的状态已经是talk状态了（可以通过show voice-port看到），这时网关已经发出了connect包，Gatekeeper一旦收到了connect包就会通报计费系统开始计费
4.5.2、一次拨号（网关在relay模式下）
1）极性翻转
直接拨被叫电话号码，电话接通后会做一次极性翻转，当FXO口网关检测到这个极性翻转信号后便会向Gatekeeper发出connect包，Gatekeeper接收到之后便会通报计费系统开始计费。这种方式计费准确率高。
2）语音检测
直接拨被叫电话号码，电话接通后，当FXO口网关检测到被叫有语音信号传过来后便会向Gatekeeper发出connect包，Gatekeeper接收到之后便会通报计费系统开始计费。这种方式计费会有误差。
4.6、传真
传真与一般的呼叫流程相同，配置一般采用默认值
主叫：
configure
dial-peer voice xx voip
fax （打开传真开关，默认值为开，此命令可以no掉）
fax rate xxx （配置传真速率，2400/4800/7200/9600/12400/14400 bps ，默认值为14400 bps
被叫：
configure
dial-peer voice xx pots
fax （打开传真开关，默认值为开，此命令可以no掉）
fax rate xxx （配置传真速率，2400/4800/7200/9600/12400/14400 bps ，默认值为14400 bps
4.7、网关对Caller-ID的处理
4.7.1、FXS口网关可发送Caller-ID
FXS口网关做被叫时，可以将包中收到的被叫号码转换成FSK Bellcore 2信号，发送到具有来电显示的终端设备上，如电话
configure
voice-port
caller-id （打开传送Caller-ID的开关）
注：FXS口网关不能从电话口侦测到Caller-ID
4.7.2、FXO口网关可侦测Caller-ID
FXO口网关做主叫时，可以侦测到从电话口传入网关的FSK Bellcore 2信号，将号码收集起后做进包里，从网络口发出
configure
voice-port
caller-id （打开传送Caller-ID的开关）
FXO口网关做主叫时还可以指定振铃次数，即几声振铃后网关自动接通（要侦测Caller-ID，振铃次数不得少于2声）
configure
voice-port
ring number xx （设置振铃次数，默认为2次）
注：FXO口网关不能向电话口发送Caller-ID
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