Шлюз — определение и виды¶
Шлюз — это точка соединения, перехода или управления между двумя системами, сетями или пространствами, через которую проходят данные, сигналы, товары или суда. Термин применяется в компьютерных сетях, телекоммуникации, логистике и внутреннем водном транспорте. В широком смысле шлюз выполняет функцию «пограничного поста»: пропускает, фильтрует, преобразует или блокирует то, что движется через него.
¶Шлюз в компьютерных сетях
В информационных технологиях сетевой шлюз (gateway) — это устройство или программа, обеспечивающая связь между сетями с разными протоколами передачи данных. В отличие от маршрутизатора, который пересылает пакеты между однотипными сетями, шлюз выполняет преобразование протоколов: например, переводит сообщения из формата корпоративной АТС в формат IP-телефонии.
Шлюзы работают на прикладном уровне модели OSI и могут выполнять глубокий анализ содержимого передаваемых данных. Именно поэтому они часто совмещают функции межсетевого экрана (файрвола), балансировщика нагрузки и системы предотвращения вторжений.
¶Основные разновидности сетевых шлюзов
| Тип | Назначение |
|---|---|
| Шлюз по умолчанию (Default Gateway) | Устройство, через которое компьютер отправляет трафик за пределы локальной сети |
| Шлюз электронной почты | Преобразует сообщения между разными почтовыми протоколами (SMTP, IMAP, POP3) |
| VoIP-шлюз | Соединяет обычную телефонную сеть с IP-телефонией |
| Шлюз беспроводной сети | Преобразует Wi-Fi-сигнал в проводной Ethernet и обратно |
| API-шлюз | Точка входа для программных интерфейсов: управляет запросами приложений к серверным сервисам |
Шлюз по умолчанию — наиболее частое значение термина в повседневной эксплуатации. Когда устройство отправляет данные адресату вне своей локальной сети (например, на сайт в интернете), оно передаёт пакет своему шлюзу по умолчанию — обычно этому роли соответствует роутер. Если шлюз недоступен, связь с внешними сетями прерывается, хотя внутри локальной сети обмен данными может продолжаться.
¶Принцип работы
Шлюз получает входящий пакет, анализирует его заголовок, определяет целевую сеть и при необходимости переупаковывает данные в формат, понятный принимающей стороне. Для этого в нём поддерживается таблица соответствия протоколов. В программных (виртуальных) шлюзах эта логика реализована в коде, в аппаратных — выполняется специализированным чипом.
¶Шлюз в телефонии
Телекоммуникационный шлюз связывает сети с разными технологиями передачи голоса. Классический пример — аналоговый шлюз, который позволяет подключить обычные телефоны к IP-АТС. Мобильный шлюз (MSC, Mobile Switching Center) в сетях GSM обеспечивает коммутацию вызовов между абонентами и выход в сеть общего пользования.
¶Шлюз во внутреннем водном транспорте
В гидротехническом строительстве водный шлюз — это сооружение на канале или реке, предназначенное для подъёма и опускания судов между участками воды с разным уровнем. Конструктивно шлюз состоит из двух водозатворных ворот (калиж) и камеры между ними. Судно входит в камеру, ворота за ним закрываются, затем вода закачивается или сбрасывается до выравнивания уровня, после чего открывается противоположное ворото.
Первые шлюзы появились в Китае в X веке, в Европе — в XIII веке (Фландрия, затем каналы Англии и Франции). Крупнейший в России Волго-Балтийский водный путь насчитывает несколько десятков шлюзов, обеспечивающих подъём судов на значительную высоту между каскадами водохранилищ.
¶Шлюз в логистике и таможне
В торговле и таможенном деле шлюз — это пункт пропуска, через который товары проходят контроль при пересечении границы. В России функцию шлюзов выполняют морские, речные и железнодорожные пункты пропуска, оснащённые системами досмотра и таможенного оформления.
¶Шлюз в электротехнике
В силовой электронике инвертор иногда называют шлюзом — устройством, преобразующим постоянный ток в переменный. Это понятие применяется в системах солнечных электростанций и электроприводов.
¶Этимология
Слово «шлюз» пришло в русский язык в XVIII веке из немецкого Schleuse, восходящего к средневерхненемецкому slūse — «шлюз, водопропускное устройство». Первоначально термин обозначал исключительно гидротехническое сооружение; перенос значения на сетевые и телекоммуникационные устройства произошёл во второй половине XX века по аналогии: шлюз как точка пропуска и преобразования.
¶См. также
- Маршрутизатор
- Межсетевой экран
- Водохранилище
- IP-телефония
¶Источники
- ГОСТ Р 57580.1-2017 «Безопасность финансовой (банковской) сети»
- Справочник по телекоммуникациям, под ред. В. Семёнова
- Большая инженерная энциклопедия: гидротехнические сооружения
- RFC 2616 и RFC 3261 — стандарты протоколов интернета
- Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона