网关

连接不同网络之间的关口
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网关（Gateway）又称网间连接器、协议转换器，是完成不同网络协议转换的设备。主要指传输层以上的协议转换，既可用于广域网互连，也可用于局域网互连。作为网络边界的关键组成部分，网关充当了数据在不同网络之间进行传递、转发和转换的角色[6]。它在互联网和局域网等多样网络拓扑中起到关键的中转和路由功能，促进了网络间的互联互通[7]。根据其功能和作用等不同维度，网关可以分为多种类型，如协议网关，应用网关、安全网关等[8]。网关可以是硬件设备，如路由器、交换机等[7]，通常运行在网络边界处，连接内部网络与外部网络，例如连接企业内部网络到互联网[9]。也可以是基于计算机系统的软件程序，如云存储网关等，在计算机系统中运行，通过软件程序来实现数据转发和协议转换[10]。
世界上第一个互联网网关是 IMP（Interface Message Processor），它是由美国国防部高级研究计划局（ARPA）资助开发的，用于连接第一个分组交换网络 ARPANET 中的不同主机。ARPANET 是互联网的前身，于1969年由美国国防部研发[11]。
截至21世纪20年代，网关技术正积极适应物联网[12]、云计算和边缘计算等趋势[13]，加强安全性、多协议兼容性和智能化管理。虚拟化、SDN以及5G技术的应用，使得网关更具灵活性和高效性，为多样化应用场景提供支持[14]。网关在连接、管理和保护数据传输方面持续发挥关键作用，推动网络通信和数据处理的创新和进步[15]。

概念说明

在计算机网络中，不同网络之间要实现互联互通，就需要通过某种设备或软件来实现协议转换和数据传递。20世纪60年代末至70年代初，计算机网络主要是各自分离的局域网，各个局域网之间的互联互通需求逐渐增加。在这个背景下，网关的概念应运而生[16]。随着局域网的普及，人们意识到需要实现不同局域网之间的连接，从而形成更大规模的网络。但是，不同局域网可能使用不同的通信协议，导致互联互通变得复杂。为了解决不同局域网之间协议不兼容的问题，需要引入一个设备或软件来进行协议转换和数据传递。这个设备或软件就是网关。网关作为一个桥梁，连接不同网络，实现异种网络之间的通信[17]。这就好比人们之间要进行语言交流时必须使用相同的语言，而当语言不同时，就需要一个翻译来进行两种语言的转换。在互联网中，网关的作用类似于语言交流中的翻译[18]。