Gateway là gì? Một số thông tin cần biết về gateway

Gửi và nhận dữ liệu là bản chất của quá trình giao tiếp giữa các mạng máy tính. Trong cùng một hệ thống, ta có thể trao đổi thông tin một cách dễ dàng thông qua mạng cục bộ hoặc mạng LAN. Tuy nhiên, việc cố gắng kết nối với các mạng khác bên ngoài mạng Internet là một điều khó khăn. Vì vậy, gateway ra đời để giải quyết vấn đề trên. Hãy cùng Hoàng Hải tìm hiểu định nghĩa gateway là gì? Cách thức hoạt động ra sao nhé.

Gateway là gì?

Gateway là nút mạng được dùng để kết nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau. Tất cả dữ liệu phải đi qua gateway trước khi đến bộ định tuyến nên nó được xem như điểm vào và ra của mạng. Gateway có nhiệm vụ phân phối lưu lượng, định tuyến gói và thực hiện chức năng bảo mật như tường lửa. Trong đó, chỉ có duy nhất lưu lượng không đi qua gateway là lưu lượng truyền giữa các nút trên cùng một phân đoạn mạng cục bộ (LAN). Vì thế mới có khái niệm default gateway hoặc network gateway. Gateway có thể được sử dụng trong nhiều hệ thống mạng khác nhau từ mạng cá nhân đến doanh nghiệp. Riêng đối với hệ thống mạng của doanh nghiệp, gateway có thể đóng vai trò như một máy chủ Proxy (Proxy Server) và tường lửa (Firewall). 

Cách thức Gateway hoạt động

Gateway là sự kết hợp giữa modem và router. Chúng thường triển khai ở rìa mạng và quản lý tất cả dữ liệu từ mạng hiện tại được chuyển hướng nội bộ hoặc ngoại vi.

Cổng mạng thực hiện chức năng nhận, kiểm tra, dịch và chuyển tiếp gói dữ liệu từ nguồn này sang nguồn khác. Gateway mạng gồm NIC (card mạng), đầu vào – đầu ra (Ethernet) và phần mềm dịch giao thức mạng. Nếu dữ liệu từ mạng nguồn và mạng đích sử dụng các giao thức khác nhau, cổng mạng sẽ tiến hành dịch dữ liệu để mạng nhận có thể hiểu được. Khả năng này cũng được mở rộng sang các bản dịch địa chỉ mạng (NAT). Hầu hết các bộ định tuyến sẽ sử dụng NAT để tạo địa chỉ IP trước khi gửi dữ liệu. Điều này cho phép mạng nhận xác định nơi cần gửi dữ liệu trở lại vì địa chỉ IP riêng không thể được định tuyến. 

Bên cạnh đó, gateway có thể thực hiện các chức năng như bảo mật tường lửa, điều khiển truy cập và giám sát lưu lượng mạng. Bằng cách sử dụng các giao thức như RIP, OSPF,… gateway còn có thể định tuyến gói tin giữa các mạng khác nhau.  

Chức năng nổi bật của cổng gateway

Bảo mật cao: cổng mạng cung cấp nền tảng để quản lý và tích hợp nhiều biện pháp an ninh mạng bao gồm hệ thống bảo mật đám mây. Bên cạnh đó, gateway còn có thể đóng vai trò như tường lửa, giúp bảo vệ mạng khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài.

Đa giao thức: Khả năng nổi bật nhất của cổng mạng chính là việc dịch và giao tiếp các giao thức khác nhau trên mạng khác nhau giúp các thiết bị trao đổi thông tin và tương tác với nhau một cách dễ dàng.

Khả năng hiển thị: Vì được đặt ở rìa mạng nên chúng có khả năng giám sát lưu lượng, quản lý dữ liệu đến và đi một cách hiệu quả. 

Tối ưu hóa hiệu suất: gateway giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng thông qua việc cân bằng tải giữa các mạng, gia tăng tốc độ và giảm độ trễ.

Phân loại Gateway 

Dựa trên hướng của luồng dữ liệu gateway được phân thành 2 loại

• Gateway một chiều: cho phép dữ liệu di chuyển theo một hướng cố định. Chúng thường được dùng làm công cụ lưu trữ.
• Cổng hai chiều: cho phép dữ liệu truyền ở cả hai hướng và có nhiệm vụ như một công cụ đồng bộ hóa.

Dựa trên chức năng, gateway được phân thành:

Cloud Storage Gateway: có nhiệm vụ dịch các yêu cầu lưu trữ bằng cách lệnh API. Cổng giúp tích hợp lưu trữ đám mây riêng vào các ứng dụng mà không cần phải chuyển sang bất kỳ đám mây công cộng nào.

IoT Gateway: đồng hóa dữ liệu cảm biến từ các thiết bị IoT và dịch các giao thức cảm biến trước khi gửi dữ liệu đến mạng đám mây. Một số chức năng bao gồm:

• Thu thập dữ liệu từ các thiết bị IoT và truyền tải dữ liệu đó đến đám mây 
• Chuyển đổi dữ liệu thành các dạng thông tin phù hợp như machine learning hoặc mô hình tiên đoán.
• Quản lý, kiểm soát và tăng tính bảo mật bằng các biện pháp như cập nhật cấu hình, firmware, mã hóa và xác thực dữ liệu

VoiP Trunk Gateway: sử dụng giao thức mạng VoIP truyền dữ liệu giữa các thiết bị dịch vụ như điện thoại bàn, máy fax,… mà không cần thông qua bên thứ ba.

Web application firewalls (WAF): được thiết kế để bảo vệ các ứng dụng trước những cuộc tấn công mạng, lỗ hổng bảo mật. WAF bảo vệ các ứng dụng web bằng cách lọc và giám sát lưu lượng web tới ứng dụng giúp phát hiện và ngăn chặn các yếu tố độc hại.

Email security gateway: đây là dạng cổng được sử dụng trong hệ thống mail điện tử để bảo vệ hệ thống của bạn khỏi các mối đe dọa như spam email, lừa đảo, email vi phạm chính sách. Nó sử dụng các kỹ thuật như mã hóa, xác thực người dùng, quét virus và phân tích nội dung email để xác định mức độ an toàn của thông tin gửi đến. Nhờ có cổng mạng này mà dữ liệu tin đến và đi được chọn lọc một cách kỹ lưỡng.

Media gateway: đóng vai trò như bộ chuyển đổi giao thức cho phép các mạng khác nhau có thể kết nối lại với nhau. Chẳng hạn, media gateway cho phép các cuộc gọi điện trên mạng PTSN có thể được chuyển đổi và truyền qua mạng VoIP hoặc ngược lại.

API, SOA or XML gateway: là các cổng có vai trò quản lý lưu lượng người dùng vào/ra khỏi một kiến trúc dựa trên nền tảng XML bao gồm:

• API gateway cung cấp khả năng quản lý và kiểm soát truy cập vào các API
• SOA gateway tạo và quản lý dịch vụ web 
• XML gateway bảo vệ và quản lý ứng dụng dịch vụ web sử dụng XML 

Khác biệt giữa gateway và router

Thường xuyên được so sánh với router vì có khả năng điều chỉnh lưu lượng dữ liệu giữa hai hay nhiều mạng khác nhau. Tuy nhiên xét về bản chất cũng như nguyên lý hoạt động thì chúng vẫn có nhiều điểm khác biệt như:

Kết luận

Trên đây là những thông tin về Gateway mà Hoàng Hải muốn chia sẻ đến Quý bạn đọc. Hy vọng rằng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ được khái niệm gateway là gì? cũng như những loại gateway phổ biến hiện nay. Nếu có thắc mắc hoặc cần thêm thông tin, liên hệ ngay cho chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất.