Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Funktionsweise eines Gateways
3. Mainframe-Gateways
4. Standard-Gateway
5. Überlegungen zu Gateways
6. Glossar
7. Literatur
1. Einleitung
Definition: Ein Gateway ist ein Knotenrechner, der einzelne Netzwerke mit völlig unterschiedlichen Protokollen und Adressierungen miteinander verbindet.
Gateways ermöglichen die Kommunikation zwischen verschiedenen Architekturen und Umgebungen, indem die Datenpakete entsprechend der eingesetzten Umgebung aufbereitet werden. Bei diesem Vorgang werden die Daten mit dem Protokoll des Zielsystems kombiniert. Das Format der Nachricht wird dabei so geändert, dass sie vom Anwendungsprogramm auf der empfangenden Seite der Übertragung gelesen werden kann. So nehmen zum Beispiel E-Mail Gateways wie das X.400 Gateway Nachrichten in einem Format entgegen, führen eine Konvertierung durch und leiten das Packet im vom Zielsystem verwendeten X.400-Format weiter (und umgekehrt). In modernen Betriebssytemen ist die Gateway-Funktion bereits implementiert. Oft werden Gateways auch ,,Torweg" genannt.
Ein Gateway verbindet zwei oder mehrere Systeme mit unterschiedlichen:
- Protokollen
- Dateiformatierungsstrukturen
- Sprachen
- Architekturen
2. Funktionsweise eines Gateways
Gateway sind aufgabenspezifisch für eine bestimmte Übertragungsart zugeordnet. Gateways nehmen die Daten der einen Umgebung entgegen, entfernen den alten Protokoll-Stack und kombinieren die Pakete wieder mit dem Protokoll des Zielnetzwerks.
Die Daten werden folgendermaßen verarbeitet:
- Zuerst wird der alte Protokoll-Stack von den eingehenden Daten entfernt.
- Danach werden die Daten in das Protokoll des Zielnetzwerks eingekapselt und übertragen.
Einige Gateways verwenden alle sieben Schichten des OSI-Referenzmodells. Normalerweise wird die Protokollumwandlung jedoch auf der Anwendungsschicht durchgeführt. Die Funktionsweise unterscheidet sich von Typ zu Typ.
3. Mainframe-Gateways
Gateways werden häufig für die Konvertierung zwischen PC- und Minicomputer bzw.
Mainframe-Umgebungen eingesetzt. Dabei verbindet ein Host-Gateway die LAN-PCs mit dem Mainframe- und Minicomputer-Systemen, die keine intelligenten LAN-PCs erkennen. In der LAN-Umgebung wird normalerweise ein bestimmter Computer als Gateway festgelegt. Er ermöglicht speziellen Anwendungsprogrammen auf den Desktop-Computern die Kommunikation mit dem Mainframe-System. Die Benutzer können dann auf die Ressourcen des Mainframes genauso wie auf die ihres eigenen Desktop-PCs zugreifen.
4. Standard-Gateway
Beim Standard-Gateway handelt es sich um den zwischengeschalteten Netzwerkknoten im Netzwerk oder Subnet, der über Adressen für die Netzwerk-IDs anderer Subnets im Netzwerk verfügt. Wenn ein Host (anhand der Subnet Mask) erkennt, dass sich der Ziel-Host nicht in seinem lokalen Subnet befindet, sendet der Host die Pakete an das Standard-Gateway. Das Standard-Gateway kann die Pakete an andere Gateways weiterleiten, bis die Daten letztlich an ihr eigentliches Ziel übermittelt werden. TCP/IP Hosts können nur mit einem einzelnen Standard-Gateway konfiguriert werden.
Um die Kommunikation mit dem Host in einem anderen Netzwerk zu ermöglichen, sollte eine IP-Adresse für das Standard-Gateway konfiguriert werden. Ist auf dem lokalen Host keine Route zu dem jeweiligen Zielnetzwerk konfiguriert, sendet TCP/IP die für das Remote- Netzwerk bestimmten Datenpakete an das Standard-Gateway. Falls kein Standard-Gateway konfiguriert ist, bleibt die Kommunikation auf das lokale Netzwerk (Subnet) beschränkt. Bsp. 192.168.115.1
5. Überlegungen zu Gateways
Normalerweise werden in einem Netzwerk Server als Gateways eingesetzt. Sie benötigen einen beträchtlichen Prozentsatz der verfügbaren Server-Bandbreite, da ressourcenintensive Aufgaben wie Protokollumwandlungen durchgeführt werden müssen. Soll ein Gateway- Server auch für andere Aufgaben eingesetzt werden, müssen entsprechende RAM- und CPURessourcen bereitgestellt werden.
Bei der Implementierung von Gateways müssen folgende Punkte beachtet werden:
- Gateways belasten die Kommunikation zwischen den Netzwerken nur unwesentlich.
- Gateways führen bestimmte Aufgaben sehr effizient durch.
6. Glossar
CPU Central Prozess Unit - Prozessor
Host System, das einem anderen System Daten zur Verfügung stellt.
IP-Adresse Internet-Protokoll - Jeder Computer muß im Netzwerk über eine eindeutige Adresse verfügen, die IP-Adresse.
LAN Local Area Network Mainframe Großcomputer
Protokoll-Stack Zusammenfassung von mehreren Protokollen
RAM Random Access Memory - "flüchtiger" Speicher
TCP/IP Transmission Control Protokoll / Internet Protokoll X.400-Format Ein Format für die Übertragung von E-Mail
7. Literatur
- Microsoft Windows NT 4.0 Server für Netzwerkadministrationen Microsoft Press, 1998
- Grundlagen des Netzwerkbetriebes, 2. Auflage Microsoft Press, 1998
- Informations- und Telekommunikationstechnik - Kernqualifikation, 2. Auflage Gehlen Verlag, 2000
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Gateway?
Ein Gateway ist ein Netzwerkknoten, der einzelne Netzwerke mit unterschiedlichen Protokollen und Adressierungen verbindet. Es ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen Architekturen und Umgebungen, indem Datenpakete entsprechend der Zielumgebung aufbereitet werden.
Wie funktioniert ein Gateway?
Gateways entfernen den alten Protokoll-Stack von eingehenden Daten und kapseln die Daten dann in das Protokoll des Zielnetzwerks ein. Dieser Prozess ermöglicht die Datenübertragung zwischen unterschiedlichen Netzwerkprotokollen.
Was sind Mainframe-Gateways?
Mainframe-Gateways verbinden LAN-PCs mit Mainframe- und Minicomputer-Systemen, die keine intelligenten LAN-PCs erkennen. Sie ermöglichen Benutzern auf Desktop-Computern den Zugriff auf Ressourcen des Mainframe-Systems.
Was ist ein Standard-Gateway?
Ein Standard-Gateway ist ein Netzwerkknoten, der über Adressen für die Netzwerk-IDs anderer Subnetze verfügt. Hosts senden Pakete an das Standard-Gateway, wenn sich der Ziel-Host nicht im lokalen Subnetz befindet.
Warum ist ein Standard-Gateway wichtig?
Das Standard-Gateway ermöglicht die Kommunikation mit Hosts in anderen Netzwerken. Ohne ein konfiguriertes Standard-Gateway ist die Kommunikation auf das lokale Netzwerk (Subnetz) beschränkt.
Welche Überlegungen gibt es bei der Implementierung von Gateways?
Gateways benötigen Ressourcen für Protokollumwandlungen und können die Server-Bandbreite beeinflussen. Bei der Implementierung ist es wichtig, die Server-Ressourcen entsprechend zu planen.
Was ist ein Protokoll-Stack?
Ein Protokoll-Stack ist eine Zusammenfassung von mehreren Protokollen, die zusammenarbeiten, um die Datenkommunikation zu ermöglichen.
Was bedeutet TCP/IP?
TCP/IP steht für Transmission Control Protocol / Internet Protocol. Es ist eine Sammlung von Protokollen, die die Grundlage des Internets bilden.
Was ist eine IP-Adresse?
Eine IP-Adresse (Internet Protocol address) ist eine eindeutige numerische Kennung, die jedem Gerät in einem Computernetzwerk zugewiesen wird, das das Internet Protocol für die Kommunikation verwendet.
- Quote paper
- Rolf Eckart (Author), René Happel (Author), Björn Regenbogen (Author), 2000, Der Gateway als Verbindung von Netzwerken, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/98000
