网关是将两个使用不同传输协议的网络端连接在一起的设备,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 *** 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。
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。物联网智能网关要接入MES系统,需要从下面几个方面讨论:
1、多种采集协议的适配:车间设备一般具有多种接口和多种自动化协议,常见的有modbus、PPI、MPI、Profinet、hostlink等,接口一般为RS485、以太网、can口等。
2、具备边缘计算能力:物联网智能网关必须具备边缘计算能力,而不是傻瓜式的透传。可以对数据进行本地化预处理,然后再与MES服务器交互,这样能极大减轻MES服务器的压力。
3、与MES服务器间的通信规约和数据格式:物联网网关与MES服务器见需要支持实时性非常强的通信规约,如MQTT、DICP等,而不是普通的自动化协议。同时约定好传输的数据格式,以被MES服务器解析。
帝图数据采集器适合于用在MES系统的数据采集,比如汽车生产线的数据采集、变电站的数据采集等。
物联网的体系架构中,在感知层和网络层两个不同的网络之间需要一个中间设备,那就是“物联网网关”。物联网智能网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。
特点:
接口丰富,标准易用
工业现场设备远程控制
兼容全网,链路智能切换备份
多种协议,保障数据无损传输
物联网网关主要完成三个任务:首先,是收集传感器节点的数据;其次,执行数据协议转换;最后,将协议转换后的数据快速有效的发送到公共网络。除此以外,物联网网关同时还具有相应的管理和控制能力。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。相比于互联网时代,物联网的通信协议更加多样,物的碎片化非常严重,网关的重要性也就由此凸显——物联网网关能够把不同的物收集到的信息整合起来,并且把它传输到下一层次,因而信息才能在各部分之间相互传输。物联网网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换;既可以实现广域互联,也可以实现局域互联。 1多标准互通接入能力:目前用于近程通信的技术标准很多。常见的传感网技术包括ZigBee、Z-Wave、RUBEE、WirelessHART、IETF6IowPAN、Wibree等。各类技术主要针对某类应用展开,之间缺乏兼容性和体系规划。如:Z-Wave主要应用于无线智能家庭网络,RUBEE适用于恶劣环境,WirelessHART主要集中在工业监控领域。实现各种通信技术标准的互联互通,成为物联网网关必须解决的问题。是针对每种标准设计单独的网关,再通过网关之间的统一接口实现;还是采用标准的适配层、不同技术标准开发相应的接口实现
2网关的可管理性:物联网网关作为与网络相连的网元,其本身要具备一定的管理功能,包括注册登录管理、权限管理、任务管理、数据管理、故障管理、状态监测、远程诊断、参数查询和配置、事件处理、远程控制、远程升级等。如需要实现全网的可管理,不仅要实现网关设备本身的管理,还要进一步通过网关实现子网内各节点的管理,例如获取节点的标志、状态、属性等信息,以及远程唤醒、控制、诊断、升级维护等。根据子网的技术标准不同、协议的复杂性不同,所能进行的管理内容有较大差异。物联网网关提供的主要优势之一是安全性。网关可保护双向信息流,因此,它们可防止向云传输的数据泄漏,并防止来自外部的对物联网设备的未授权控制。
传统的物联网网关是非智能的,并执行多种功能,包括设备连接性,协议转换,数据过滤和处理,安全性,更新和管理。但是,新的智能物联网网关也正在执行其他功能,例如在将物联网设备生成的数据发送到云之前或不传输到云之前,对它们进行边缘分析。
物联网网关是至关重要的,这是因为互连事物的数量不断增加以及新用例的出现。由于协议,连接模型和能源配置文件的不同以及物联网系统的高度分散性,需要这些设备来管理和控制这些复杂的环境。
随着物联网设备和传感器数量的增长,通过公共和专用网络的组合进行的通信数量也会增加。因此,物联网,网关和云之间的通信必须安全,以防止任何数据篡改或不受限制的访问。
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