Gateway là gì? Chức năng, phân loại, cách hoạt động của Gateway

Với sự phát triển của công nghệ thông tin, việc kết nối các mạng để trao đổi dữ liệu là cực kỳ quan trọng và Gateway ra đời để đáp ứng nhu cầu đó. Vậy Gateway là gì, có bao nhiêu loại và cách thức hoạt động của nó như thế nào? Hãy cùng Công Nghệ Việt Tuấn tìm hiểu chi tiết về Gateway trong bài viết dưới đây nhé!

1. Gateway là gì?

Gateway là bộ chuyển đổi giao thức, được dùng để kết nối hai mạng có giao thức khác nhau, dữ liệu sẽ được giao tiếp đi qua Gateway trước khi định tuyến.

Khi các mạng muốn giao tiếp với nhau, Gateway sẽ xử lý 2 đầu vào và ra của mạng tạo điều kiện tương thích giữa 2 giao thức này, giúp 2 mạng có thể giao tiếp.

Hiểu một cách đơn giản, Gateway là một điểm giao tiếp giữa hai mạng khác nhau, nó có thể phân phối lưu lượng mạng giữa các mạng, định tuyến gói tin và thực hiện các chức năng bảo mật như tường lửa. Gateway có thể được triển khai dưới dạng phần cứng hoặc phần mềm và có thể được sử dụng trong nhiều ngữ cảnh khác nhau, từ mạng doanh nghiệp đến mạng gia đình.

>> Mua ngay Modem Gateway 3G/4G công nghiệp chính hãng, giá tốt nhất

2. Cách hoạt động của gateway

Gateway là sự cộng hưởng hay sự kết hợp giữa modem và router. Các gateway quản lý tất cả các dữ liệu từ mạng hiện tại được chuyển hướng nội bộ hoặc ngoại vi.

Nó hoạt động bằng cách chuyển tiếp dữ liệu từ một mạng đến mạng khác thông qua các giao thức và phương tiện truyền thông khác nhau. Khi một thiết bị truy cập mạng (như một máy tính) yêu cầu truy cập vào một trang web hoặc dịch vụ trên Internet, thông điệp sẽ được gửi đến gateway của mạng đó.

Một cổng Gateway sẽ lưu thông tin của các đường dẫn nội bộ của mạng chủ và các mạng bổ sung. Hiểu đơn giản rằng các cổng đều tạo ra điều kiện tương thích giữa các giao thức. Chúng hoạt động như một bộ chuyển đổi giao thức trên bất kỳ lớp nào của mô hình hệ thống mở kết nối.

Gateway sẽ xử lý thông điệp này bằng cách kiểm tra địa chỉ đích của thông điệp để xác định xem liệu nó cần được gửi đến một mạng cục bộ khác hay một mạng ngoại vi (Internet), và chuyển tiếp thông điệp đến đích tương ứng. Khi thông điệp được nhận được bởi gateway đích, nó sẽ được xử lý tiếp để trả lại thông tin yêu cầu cho thiết bị truy cập mạng gốc.

Ngoài ra, gateway có thể thực hiện các chức năng bảo mật như tường lửa, điều khiển truy cập và giám sát lưu lượng mạng. Gateway cũng có thể định tuyến gói tin giữa các mạng khác nhau bằng cách sử dụng các giao thức định tuyến như RIP (Routing Information Protocol) và OSPF (Open Shortest Path First).

>> Tìm hiểu: Thiết bị mạng là gì? Chức năng và thành phần của thiết bị mạng

3. Chức năng và lợi ích của gateway là gì?

3.1. Chức năng của Gateway là gì?

Gateway có vai trò quan trọng trong giao tiếp giữa các mạng khác giao thức. Dưới đây là một số chức năng chính của Gateway, bao gồm:

• Kết nối mạng: Gateway là một thiết bị kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau với nhau. Nó cho phép các thiết bị trong các mạng khác nhau kết nối và trao đổi thông tin với nhau.
• Định tuyến gói tin: Gateway có thể định tuyến gói tin giữa các mạng khác nhau bằng cách sử dụng các giao thức định tuyến như RIP (Routing Information Protocol) và OSPF (Open Shortest Path First).
• Tường lửa: Gateway có thể thực hiện các chức năng bảo mật như tường lửa, giúp bảo vệ mạng khỏi các mối đe dọa từ Internet và các mạng bên ngoài.
• Giám sát mạng: Gateway có thể giám sát lưu lượng mạng và xử lý các vấn đề liên quan đến mạng, giúp quản trị viên mạng phát hiện và giải quyết các vấn đề kịp thời.
• Cải thiện hiệu suất mạng: Gateway có thể tối ưu hóa lưu lượng mạng và cải thiện hiệu suất mạng bằng cách tăng tốc độ truyền dữ liệu và giảm độ trễ.
• Kết nối các mạng khác nhau: Gateway cho phép kết nối các mạng khác nhau như mạng LAN, mạng WLAN, mạng MAN, mạng WAN và Internet.
• Chuyển đổi giao thức: Gateway có thể chuyển đổi giữa các giao thức khác nhau, giúp các thiết bị trong các mạng khác nhau có thể trao đổi thông tin với nhau.
• Cân bằng tải: Gateway có thể cân bằng tải giữa các mạng khác nhau, giúp tối ưu hóa sự phân bổ tài nguyên, tăng hiệu suất mạng.

>> Tìm hiểu: Protocol là gì?

3.2. Lợi ích của Gateway là gì?

Gateway mang đến nhiều lợi ích cho hoạt động bảo mật mạng, hay điều hướng lưu lượng mạng. Một số lợi ích của Gateway phải kể đến như:  

• Tăng cường bảo mật mạng: Gateway có thể đóng vai trò tường lửa, giúp bảo vệ mạng khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài, ngăn chặn các cuộc tấn công và các hoạt động xâm nhập.
• Điều khiển lưu lượng mạng: Gateway có thể giám sát lưu lượng mạng, điều khiển và quản lý lưu lượng truy cập, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ truyền dữ liệu.
• Tối ưu hóa hiệu suất mạng: Gateway có thể tối ưu hóa mạng bằng cách cân bằng tải giữa các mạng, tăng tốc độ truyền dữ liệu và giảm độ trễ.
• Cung cấp kết nối Internet: Gateway là một phần quan trọng của mạng Internet, cho phép các thiết bị trong mạng truy cập vào các dịch vụ Internet, bao gồm email, truyền thông đa phương tiện, truy cập trang web và các ứng dụng trực tuyến khác.
• Tích hợp các giao thức mạng khác nhau: Gateway có thể kết nối các mạng sử dụng các giao thức khác nhau, giúp các thiết bị trong các mạng khác nhau trao đổi thông tin và tương tác với nhau.

>> Tìm hiểu: Router là gì? Chức năng và nguyên lý hoạt động của Router

4. Phân loại các loại gateway

4.1. Web application firewalls

Web Application Firewall (WAF) là một loại tường lửa (firewall) được thiết kế để bảo vệ các ứng dụng web khỏi các cuộc tấn công web, các lỗ hổng bảo mật và các mối đe dọa khác. WAF hoạt động bằng cách kiểm tra lưu lượng web tới ứng dụng, phát hiện và ngăn chặn các hoạt động độc hại như tấn công SQL Injection, Cross-Site Scripting (XSS), và các cuộc tấn công khác.

WAF có thể được triển khai ở cả phía máy chủ và phía khách hàng, và thường được tích hợp vào cơ sở hạ tầng mạng hoặc được triển khai riêng lẻ. Các WAF thường sử dụng các kỹ thuật như đánh giá chính sách bảo mật, kiểm tra chữ ký, mã hóa, cắt giảm giá trị đầu vào, phân tích các yêu cầu HTTP, đánh giá quyền truy cập và quản lý phiên.

Một số lợi ích của WAF bao gồm:

• Bảo vệ ứng dụng web khỏi các cuộc tấn công web như: SQL Injection, Cross-Site Scripting (XSS), Cross-Site Request Forgery (CSRF), và Remote File Inclusion (RFI).
• Giảm thiểu thời gian và chi phí để bảo vệ ứng dụng web, so với việc phát triển và triển khai các giải pháp bảo mật từ đầu.
• Cung cấp bảo mật liên tục cho ứng dụng web, bao gồm cả bảo vệ trước các cuộc tấn công mới.
• Cung cấp khả năng kiểm soát các yêu cầu HTTP và các hoạt động khác tới ứng dụng web.
• Giúp cải thiện khả năng đáp ứng và hiệu suất của ứng dụng web bằng cách giảm thiểu các yêu cầu không hợp lệ và các hoạt động độc hại.

4.2. Cloud storage gateway

Cloud storage gateway là một giải pháp trung gian kết nối giữa một hệ thống lưu trữ địa phương (on-premises) và dịch vụ lưu trữ đám mây (cloud storage service). Nó cho phép các tổ chức có thể sử dụng tài nguyên lưu trữ đám mây như một phần của hệ thống lưu trữ của họ một cách dễ dàng và linh hoạt hơn.

Cloud storage gateway thường được triển khai dưới dạng một phần cứng hoặc phần mềm được cài đặt trên các máy chủ trong môi trường on-premises. Nó tạo ra một lớp trừu tượng giữa hệ thống lưu trữ địa phương và đám mây, cho phép dữ liệu được sao chép lên đám mây và được truy xuất từ đám mây như bất kỳ tài nguyên lưu trữ đám mây nào.

Các ứng dụng của cloud storage gateway bao gồm sao lưu và khôi phục dữ liệu, lưu trữ và chia sẻ dữ liệu, khôi phục thảm họa, và các dịch vụ liên quan đến lưu trữ và chia sẻ tệp tin.

4.3. API, SOA or XML gateway

API, SOA, và XML gateway là các giải pháp được sử dụng để tạo ra các ứng dụng và dịch vụ web an toàn và dễ dàng quản lý.

• API gateway là một cơ chế trung gian giữa các ứng dụng hoặc dịch vụ web, cho phép quản lý, bảo mật và kiểm soát truy cập vào các API. API gateway cũng cung cấp khả năng phân tích và theo dõi API, giúp các nhà phát triển và quản trị viên có thể theo dõi hiệu suất và đảm bảo tính khả dụng của các API.
• SOA (Service-Oriented Architecture) gateway là một loại gateway dùng để tạo và quản lý các dịch vụ web, được thiết kế để tăng tính linh hoạt, tương thích và tái sử dụng của các ứng dụng và dịch vụ web. SOA gateway cung cấp các tính năng như quản lý dịch vụ, kiểm soát truy cập, bảo mật và theo dõi dịch vụ.
• XML gateway là một loại gateway được thiết kế để bảo vệ và quản lý các ứng dụng và dịch vụ web sử dụng XML như định dạng dữ liệu. XML gateway có thể bảo vệ khỏi các cuộc tấn công từ phía người dùng cuối, các cuộc tấn công liên mạng, đồng thời cung cấp các tính năng như kiểm soát truy cập, bảo mật và quản lý dữ liệu.

Tóm lại, API gateway, SOA gateway, và XML gateway là các giải pháp quan trọng trong việc tạo ra các ứng dụng và dịch vụ web an toàn, bảo mật và dễ dàng quản lý. Các giải pháp này có các tính năng và chức năng khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và các yêu cầu kỹ thuật của ứng dụng hoặc dịch vụ web.

4.4. IoT gateway

IoT gateway là một phần mềm hoặc phần cứng được triển khai giữa các thiết bị Internet of Things (IoT) và đám mây hoặc mạng nội bộ. IoT gateway cho phép kết nối, quản lý và phân tích dữ liệu từ các thiết bị IoT để chuyển đổi dữ liệu thành thông tin hữu ích và dễ sử dụng cho các ứng dụng và dịch vụ.

Một số chức năng của IoT gateway bao gồm:

• Thu thập dữ liệu từ các thiết bị IoT và truyền tải dữ liệu đó đến đám mây hoặc các hệ thống nội bộ để phân tích và sử dụng.
• Chuyển đổi dữ liệu từ các thiết bị IoT sang định dạng thích hợp để xử lý dữ liệu như thống kê, phân tích dữ liệu, machine learning hoặc xác định các mô hình tiên đoán.
• Quản lý và kiểm soát các thiết bị IoT bằng cách định cấu hình, cập nhật firmware hoặc theo dõi trạng thái của thiết bị.
• Tăng tính bảo mật cho các thiết bị IoT bằng cách mã hóa và xác thực dữ liệu đến các ứng dụng và dịch vụ.
• Giảm tải lưu lượng dữ liệu và chi phí liên quan đến dữ liệu bằng cách xử lý một phần dữ liệu trên thiết bị trước khi truyền tải đến đám mây hoặc các hệ thống nội bộ.

Các ứng dụng của IoT gateway bao gồm theo dõi và kiểm soát các thiết bị thông minh như cảm biến, máy móc, thiết bị y tế, đèn LED thông minh và các hệ thống tự động hóa công nghiệp. Nó cũng có thể được sử dụng trong các lĩnh vực như chăm sóc sức khỏe, năng lượng, nông nghiệp, và các ứng dụng đô thị thông minh.

4.5. Media gateway

Media gateway là một loại thiết bị mạng kết nối các mạng truyền thông khác nhau, cho phép truyền thông giữa các thiết bị và ứng dụng sử dụng các giao thức và định dạng khác nhau. Media gateway hoạt động như một cầu nối giữa các mạng truyền thông khác nhau bằng cách chuyển đổi các thông tin và dữ liệu giữa các giao thức và định dạng khác nhau.

Media gateway thường được sử dụng để kết nối các mạng điện thoại khác nhau, bao gồm các mạng PSTN (Public Switched Telephone Network), mạng điện thoại di động và mạng VoIP (Voice over Internet Protocol). Media gateway cho phép các cuộc gọi điện thoại trên mạng PSTN có thể được chuyển đổi và truyền qua mạng VoIP hoặc ngược lại, đồng thời hỗ trợ chuyển đổi giữa các định dạng âm thanh khác nhau.

Media Gateway có thể được triển khai dưới dạng phần cứng hoặc phần mềm, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể và các yêu cầu của mạng. Media Gateway thường có các tính năng như giám sát lưu lượng, chuyển tiếp cuộc gọi, chuyển đổi tín hiệu âm thanh và video, mã hóa dữ liệu và bảo mật mạng.

Các ứng dụng của Media Gateway bao gồm cung cấp tính năng gọi điện thoại cho các ứng dụng và dịch vụ web, cung cấp dịch vụ gọi điện giữa các mạng di động khác nhau, hỗ trợ tính năng VoIP cho các doanh nghiệp và tổ chức, và hỗ trợ các dịch vụ video và âm nhạc trên mạng.

4.6. Email security gateway

Email Security Gateway (ESG) là một loại thiết bị hoặc phần mềm được triển khai để bảo vệ hệ thống email khỏi các mối đe dọa an ninh, bao gồm các Email Spam, Phishing, Virus, Malware và các cuộc tấn công khác.

Email Security Gateway hoạt động như một bức tường bảo vệ giữa mạng email nội bộ và Internet. Nó sử dụng các kỹ thuật bảo mật như mã hóa, xác thực người dùng, kiểm tra danh sách đen (blacklist) và danh sách trắng (whitelist), quét virus và phân tích nội dung email để phát hiện và ngăn chặn các email không mong muốn và các cuộc tấn công an ninh.

Một số tính năng của email security gateway bao gồm:

• Kiểm soát truy cập email: Email security gateway giúp kiểm soát quyền truy cập vào hệ thống email, chặn các địa chỉ email không an toàn và loại bỏ các email gửi đến từ các địa chỉ email giả mạo hoặc không xác định được nguồn gốc.
• Phân tích nội dung email: Email security gateway quét email để phát hiện các email spam, phishing và tập tin độc hại, đồng thời quét các liên kết trong email để đảm bảo rằng chúng không dẫn đến các trang web độc hại.
• Bảo vệ chống lại các cuộc tấn công mạng: Email security gateway giúp ngăn chặn các cuộc tấn công mạng từ các email, bao gồm các cuộc tấn công đánh cắp thông tin, tấn công từ chối dịch vụ (DDoS) và các cuộc tấn công khác.
• Quản lý và báo cáo: Email security gateway cung cấp các công cụ quản lý để giúp quản trị viên kiểm soát các hoạt động email trên mạng, đồng thời cung cấp các báo cáo để giúp phát hiện các mối đe dọa và các hành động không đáng tin cậy.

4.7. VoIP trunk gateway

VoIP trunk gateway (còn được gọi là IP-PBX gateway hoặc VoIP gateway) là một thiết bị được sử dụng để kết nối hệ thống điện thoại cũ truyền thống hoặc hệ thống PBX với mạng VoIP. Nó cho phép các cuộc gọi điện thoại được truyền qua internet bằng cách sử dụng các giao thức và tiêu chuẩn VoIP như SIP, H.323, hoặc MGCP.

VoIP trunk gateway là một cầu nối giữa mạng PSTN (Public Switched Telephone Network) và mạng IP (Internet Protocol). Nó chuyển đổi tín hiệu thoại từ các đường dây điện thoại truyền thống sang dữ liệu số và ngược lại. Điều này cho phép các cuộc gọi điện thoại được chuyển đổi và vận chuyển qua giao thức VoIP, cho phép sử dụng các dịch vụ điện thoại và các tính năng như nhắn tin thoại, ghi âm, chuyển cuộc gọi, hội nghị điện thoại và các tính năng khác.

VoIP trunk gateway cung cấp nhiều lợi ích, bao gồm:

• Tiết kiệm chi phí: Sử dụng VoIP trunk gateway có thể giúp tiết kiệm chi phí gọi điện thoại so với sử dụng các dịch vụ điện thoại truyền thống.
• Tính linh hoạt: VoIP trunk gateway cho phép các cuộc gọi được chuyển đổi và vận chuyển qua internet, giúp tăng tính linh hoạt và tiện lợi cho người dùng.
• Tính sẵn sàng cao: VoIP trunk gateway cho phép kết nối với nhiều nhà cung cấp dịch vụ VoIP, giúp tăng tính sẵn sàng và độ tin cậy của hệ thống điện thoại.
• Tính mở rộng cao: VoIP trunk gateway có thể được mở rộng để hỗ trợ nhiều cuộc gọi cùng một lúc, tạo ra một giải pháp đáng tin cậy cho các doanh nghiệp có nhu cầu mở rộng hệ thống điện thoại của mình.

>> Xem ngay: Tổng đài VoIP chất lượng, giá tốt

5. Sự khác biệt giữa gateway và Router

Gateway và Router đều là những thiết bị mạng được sử dụng để kết nối các mạng khác nhau. Tuy nhiên, chúng có những khác biệt cơ bản sau đây:

+) Chức năng:

• Gateway: là một thiết bị mạng đặc biệt, được sử dụng để kết nối các mạng có giao thức khác nhau như kết nối mạng LAN và mạng internet hoặc kết nối mạng LAN của hai công ty khác nhau. Gateway thường được sử dụng để chuyển đổi giao thức, phân giải tên miền (DNS), bảo mật và quản lý mạng.
• Router: là một thiết bị mạng được sử dụng để kết nối các mạng con trong một mạng lớn hơn. Router có chức năng điều hướng các gói tin dữ liệu giữa các mạng khác nhau, quản lý địa chỉ IP và bảo mật mạng.

+) Cấp độ:

• Gateway: là một thiết bị mạng ở cấp độ cao hơn so với Router. Gateway cung cấp các tính năng đặc biệt hơn so với Router để giúp kết nối các mạng khác nhau.
• Router: là một thiết bị mạng ở cấp độ thấp hơn so với Gateway, được sử dụng để điều hướng các gói tin dữ liệu giữa các mạng con.

+) Điểm cuối:

• Gateway: có thể là điểm cuối cuối cùng của một mạng. Ví dụ: một gateway đóng vai trò là điểm cuối cho tất cả các truy cập internet của một mạng LAN.
• Router: thường không là điểm cuối cuối cùng của một mạng, vì nó được sử dụng để kết nối các mạng con với nhau và các thiết bị khác.

+) Quy mô:

• Gateway: thường được sử dụng trong các hệ thống mạng lớn và phức tạp.
• Router: thường được sử dụng trong các mạng nhỏ hoặc trung bình.

Tổng kết

Gateway có nhiều chức năng, lợi ích tuyệt vời trong hệ thống mạng. Hy vọng những kiến thức trên đây đã giúp bạn hiểu được Gateway là gì, và những thông tin hữu ích về các loại Gateway phổ biến, cách thức hoạt động cũng như điểm sự khác biệt của nó với Router.

Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!

Đừng quên cập nhật Viettuans.vn thường xuyên để có thêm nhiều thông tin hữu ích về kiến thức mạng, quản trị mạng nhé.