Gateway là gì trong mạng máy tính? Khi khám phá về hệ thống mạng, bạn có thể đã nghe đến thuật ngữ này nhưng chưa hiểu rõ lắm về nó. Gateway hoạt động ra sao và đóng vai trò gì trong mạng máy tính? Hãy cùng VuiLaShare.Com tìm hiểu qua bài viết sau để có cái nhìn tổng quan về một trong những yếu tố quan trọng nhất trong mạng máy tính.

Gateway là gì?

Gateway (cổng kết nối mạng) là một thiết bị hoặc phần mềm có nhiệm vụ kết nối hai hệ thống hoặc hai mạng khác nhau cho phép chúng trao đổi thông tin và dữ liệu.

Gateway có nhiều chức năng quan trọng trong mạng, bao gồm định tuyến dữ liệu, chuyển đổi giao thức, bảo mật và chuyển đổi địa chỉ mạng. Các gateway có khả năng hiểu và giải thích các giao thức và định tuyến dữ liệu từ một mạng đến mạng khác, cho phép các mạng khác nhau hoạt động cùng nhau một cách hiệu quả.

Gateway có thể là phần cứng hoặc phần mềm. Gateway phần cứng thường là một thiết bị đặc biệt được cấu hình để xử lý các chức năng của gateway. Trong khi đó, gateway dạng phần mềm có thể là một ứng dụng chạy trên một máy tính hoặc máy chủ, thực hiện các chức năng gateway thông qua phần mềm.

Cách hoạt động của gateway là gì?

Cách hoạt động cụ thể của gateway phụ thuộc vào loại gateway cũng như mục đích sử dụng. Sau đây là chi tiết quá trình hoạt động của một cổng kết nối mạng theo cách tổng quan nhất:

• Thu thập dữ liệu: Cổng kết nối mạng nhận dữ liệu từ mạng nguồn. Dữ liệu này có thể là các gói tin mạng, yêu cầu truy cập hoặc thông tin từ ứng dụng.
• Xác định điểm đích: Gateway xác định các thông tin cần thiết trong dữ liệu nhận được, bao gồm địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, giao thức và loại dữ liệu.
• Xử lý định tuyến: Nếu gói tin đích thuộc về mạng nội bộ, gateway sẽ xử lý định tuyến để xác định đường dẫn tốt nhất để chuyển tiếp gói tin đến đích. Gateway sử dụng các bảng định tuyến để tìm kiếm đường dẫn phù hợp.
• Chuyển đổi giao thức (nếu cần): Trong trường hợp mạng nguồn và mạng đích sử dụng các giao thức khác nhau, gateway có thể thực hiện chuyển đổi giao thức. Nó giải mã gói tin sử dụng giao thức mạng nguồn, sau đó mã hóa gói tin lại sử dụng giao thức mạng đích.
• Kiểm tra bảo mật: Gateway có thể thực hiện các biện pháp bảo mật như kiểm tra và lọc gói tin, xác thực người dùng, mã hóa dữ liệu và xác định quyền truy cập.
• Chuyển đổi địa chỉ mạng: Nếu mạng nguồn và mạng đích sử dụng các loại địa chỉ mạng khác nhau, gateway có thể chuyển đổi địa chỉ mạng của gói tin để phù hợp với mạng đích.
• Chuyển tiếp dữ liệu: Sau khi hoàn thành các bước trên, gateway chuyển tiếp gói dữ liệu đến mạng đích. Nếu mạng đích có phản hồi, cổng kết nối mạng sẽ nhận phản hồi và chuyển ngược lại cho mạng nguồn.

Tìm hiểu thêm về: 504 Gateway Time-out là gì? 5 Cách sửa lỗi 504 Gateway Time-out

Những ứng dụng của gateway là gì?

Cổng kết nối mạng chủ yếu được sử dụng để hỗ trợ truyền dữ liệu, tuy nhiên đó không phải là cách duy nhất nó có thể hữu ích. Như đã nói trước đây, bản chất của cổng kết nối mạng nằm ở rìa của mạng cho phép nó thực hiện nhiều nhiệm vụ hơn. Một số ứng dụng của cổng kết nối mạng bao gồm:

• Thiết bị Internet of Things (IoT): Internet of Things (IoT) đề cập đến mạng kết nối các thiết bị thông minh có khả năng chia sẻ dữ liệu với nhau. Tất cả các thiết bị này đều được nhúng cảm biến, phần mềm hoặc các công nghệ khác cho phép chúng kết nối với nhau, nhưng cũng yêu cầu các điều kiện nhất định về cổng kết nối mạng để hoạt động.
• Voice-Over IP – VoIP: Truyền giọng nói trên giao thức IP cho phép bạn thực hiện cuộc gọi bằng kết nối internet thay vì điện thoại thông thường. Với VoIP, giọng nói được chuyển đổi thành dạng số và được chia thành các gói tin dữ liệu. Các gói tin này được truyền qua mạng Internet và chuyển đổi lại thành tín hiệu thoại ở điểm đích.
• Lưu trữ đám mây: Lưu trữ đám mây (cloud storage) là một hình thức lưu trữ dữ liệu trực tuyến, trong đó dữ liệu được lưu trữ và quản lý trên các máy chủ từ xa. Gateway đóng vai trò là một cầu nối giữa mạng nội bộ của người dùng và dịch vụ lưu trữ đám mây.
• Truy cập ứng dụng: Cổng kết nối mạng cho phép triển khai các biện pháp bảo mật và kiểm soát truy cập vào ứng dụng. Nó tạo ra một lớp bảo vệ giữa người dùng và ứng dụng, đảm bảo rằng chỉ những người được ủy quyền mới có thể truy cập vào ứng dụng.
• Kết nối không dây: Gateway có thể chuyển đổi giao thức hoặc định dạng dữ liệu từ wifi hoặc Bluetooth sang Ethernet hoặc các giao thức mạng có dây khác để có thể truyền tải thông tin từ thiết bị không dây đến mạng có dây.

6 loại gateway

Để tổ chức và quản lý mạng hiệu quả, các gateway thường được phân loại dựa trên các yếu tố như giao thức mạng, chức năng và vị trí trong mạng. Dựa theo chức năng có một số loại gateway phổ biến như sau:

1. Network Gateway

Network Gateway (Cổng kết nối mạng) là một thiết bị hoặc một phần mềm trong hệ thống mạng chịu trách nhiệm điều hướng lưu lượng mạng giữa các mạng khác nhau. Nó là điểm trung gian mà các gói tin mạng phải đi qua để đi từ mạng này sang mạng khác.

Network gateway thường được sử dụng để kết nối mạng cục bộ với mạng bên ngoài, chẳng hạn như kết nối mạng LAN (Local Area Network) của bạn với Internet. Đối với mạng LAN, gateway thường là một router mạng, một thiết bị mạng có khả năng định tuyến gói tin giữa các mạng. Gateway cung cấp một địa chỉ IP mặc định cho các thiết bị trong mạng LAN để chúng biết cách gửi các gói tin đến mạng bên ngoài.

2. Internet-To-Orbit Gateway (I2O)

Internet-To-Orbit Gateway (I2O) là một thiết bị đóng vai trò cầu nối giữa mạng internet trên Trái Đất và các vệ tinh, tàu vũ trụ hoặc các hệ thống khác đang quay quanh Trái Đất. Vai trò chính của I2O là chuyển đổi dữ liệu và tín hiệu giữa giao thức mạng truyền thống trên Internet và các giao thức truyền thông đặc biệt được sử dụng trong viễn thông vũ trụ.

Mục tiêu của I2O là tạo ra một cầu nối mạng toàn cầu giữa Internet và không gian vũ trụ, cho phép truyền thông liên lạc và trao đổi dữ liệu giữa các vệ tinh và thiết bị trên Trái Đất một cách liên tục và hiệu quả. Công nghệ này mở ra nhiều cơ hội cho viễn thông vũ trụ như theo dõi và quản lý dữ liệu không gian, hỗ trợ các nghiên cứu khoa học và khám phá không gian.

3. Cloud Storage Gateway

Cloud Storage Gateway (CSG) là một thiết bị phần cứng hoặc phần mềm đóng vai trò cầu nối giữa hệ thống lưu trữ cục bộ của bạn và hệ thống lưu trữ đám mây. Khi bạn lưu trữ dữ liệu lên đám mây thông qua Cloud Storage Gateway, nó có thể chuyển đổi định dạng hoặc mã hóa dữ liệu để đảm bảo an toàn và tuân thủ quy tắc bảo mật. CSG giúp bạn truy cập và sử dụng dữ liệu từ đám mây nhưng vẫn giữ lại một phần dữ liệu.

Hãy tưởng tượng công ty bạn có nhiều văn phòng trên khắp thế giới. Bạn muốn nhân viên ở tất cả các văn phòng có thể truy cập vào các tập tin quan trọng, nhưng bạn cũng muốn đảm bảo rằng các tập tin đó được bảo mật. Cloud Storage Gateway cho phép bạn lưu trữ các tập tin trên đám mây, nơi chúng có thể truy cập được từ bất kỳ đâu, nhưng vẫn được bảo vệ bởi các biện pháp bảo mật nghiêm ngặt.

4. VoiP Trunk Gateway

VoiP Trunk Gateway (Cổng kết nối VoIP) là một thiết bị hoặc phần mềm được sử dụng để kết nối mạng điện thoại truyền thống (PSTN – Public Switched Telephone Network) với mạng VoIP. Thiết bị này chuyển đổi các tín hiệu giọng nói từ hệ thống điện thoại truyền thống sang giao thức IP để truyền qua mạng internet.

Cổng kết nối VoIP có thể được sử dụng bởi các doanh nghiệp lẫn người dùng thông thường. Đối với doanh nghiệp, công nghệ này có thể giúp tiết kiệm chi phí cuộc gọi nhờ cho phép bạn sử dụng bất kỳ thiết bị nào có kết nối internet để thực hiện và nhận cuộc gọi. Đối với người dùng bình thường, VoiP Trunk Gateway có thể được sử dụng để thực hiện các cuộc gọi quốc tế.

5. IoT Gateway

IoT Gateway (Cổng kết nối IoT) cho phép các thiết bị IoT kết nối với mạng internet hoặc hệ thống đám mây, bất kể chúng sử dụng giao thức truyền thông nào. Các thiết bị IoT thường sử dụng các giao thức truyền thông khác nhau. Gateway có khả năng chuyển đổi giữa các giao thức khác nhau để đảm bảo rằng dữ liệu từ các thiết bị được truyền tải một cách hiệu quả và dễ dàng quản lý.

Trong một số trường hợp, Gateway có khả năng xử lý một phần dữ liệu nền (data preprocessing) trước khi gửi thông tin lên đám mây hoặc hệ thống phân tích cao cấp. Việc này giúp giảm tải cho hệ thống trung tâm và tối ưu hóa quá trình xử lý dữ liệu. IoT Gateway cũng thường thực hiện các chức năng quản lý mạng, định tuyến dữ liệu và kiểm soát lưu lượng để đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải hiệu quả.

6. API Gateway

API Gateway hoạt động như một điểm trung gian giữa client (máy khách) và các dịch vụ web mà client muốn tương tác. API Gateway cung cấp các cơ chế bảo mật như xác thực người dùng, phân quyền và kiểm soát truy cập. Ví dụ, nó có thể yêu cầu client cung cấp thông tin đăng nhập hoặc mã thông báo xác thực để đảm bảo rằng chỉ những người dùng có quyền truy cập mới được phép gọi các API.

Tìm hiểu thêm về: API Là Gì? Những Điểm Nổi Bật Về API Mà Bạn Cần Biết

Giả sử bạn có một trang web bán hàng trực tuyến. Trang web của bạn sử dụng các API để kết nối với các dịch vụ backend khác nhau, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu sản phẩm, hệ thống thanh toán và dịch vụ vận chuyển. API Gateway có thể được sử dụng để quản lý tất cả các API này. Công nghệ này giúp đảm bảo rằng chỉ những người dùng đã đăng nhập mới có thể truy cập vào các API này.

Sự khác biệt giữa Router và Gateway là gì?

Cả Gateway và Router đều là các thiết bị mạng được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Tuy nhiên, vai trò cụ thể và phạm vi hoạt động của chúng khác nhau. Router kết nối các mạng IP với nhau, trong khi gateway kết nối các mạng sử dụng các giao thức khác nhau. Các điểm khác biệt chính giữa hai thiết bị này bao gồm:

Đặc điểm	Router	Gateway
Chức năng chính	Kết nối nhiều mạng IP với nhau	Kết nối các mạng sử dụng các giao thức khác nhau
Quyết định đường đi cho gói tin	Dựa trên bảng định tuyến (routing table)	Dựa trên cấu hình để kết nối các mạng
Loại mạng kết nối	Có thể kết nối mạng LAN hoặc WAN	Kết nối mạng LAN và WAN hoặc các mạng khác nhau
Khả năng hoạt động độc lập	Có thể hoạt động như một thiết bị độc lập	Có thể là một phần của một thiết bị lớn hơn
Định nghĩa cấu hình	Dựa trên địa chỉ IP và bảng định tuyến	Dựa trên cấu hình và chức năng cụ thể
Mối quan hệ với mạng	Có thể chỉ là phần trong mạng hoặc là nút chuyển tiếp thông tin giữa các mạng lớn hơn	Thường là điểm nối kết nối giữa mạng nội bộ và mạng bên ngoài (như Internet)
Lớp OSI	Lớp 3	Lớp 5
Mức độ phổ biến	Phổ biến	Ít phổ biến hơn

Tổng kết

Gateway là một thành phần quan trọng trong mạng và hệ thống thông tin hiện đại. Công nghệ này giúp tạo ra một môi trường an toàn và linh hoạt cho việc tương tác giữa người dùng hoặc ứng dụng và các nguồn tài nguyên. Mong rằng bài viết trên của VuiLaShare.Com đã giúp bạn hiểu được gateway là gì và ứng dụng của công nghệ này. Hãy chia sẻ nếu thấy hay và đón đợi những nội dung khác thú vị hơn nhé!