ゲートウェイ

ゲートウェイとは

ゲートウェイとは、異なるプロトコルを使用するコンピュータネットワーク同士を接続するためのネットワークノードです。異なるネットワーク間でのデータ通信を可能にするために、プロトコル変換やルーティングなどの重要な役割を果たします。

ゲートウェイの概要

ゲートウェイは、ネットワークプロトコルの違いを吸収し、相互接続を実現します。具体的には、以下のような機能を提供します。

プロトコル変換: 異なるネットワークプロトコルを相互に変換し、データの互換性を確保します。
ハードウェア: プロトコルトランスレータ、インピーダンス整合器、通信レートコンバータ、障害アイソレータなどを搭載し、システムの互換性を維持します。
アドミニストレーティブディスタンス: 異なるネットワーク間で相互に受け入れ可能なアドミニストレーティブディスタンスを確立します。

ゲートウェイは、専用の機器としてだけでなく、設定されたコンピュータがその役割を果たすこともあります。たとえば、デフォルトゲートウェイは、ネットワークの出口として機能します。ルータは、ゲートウェイの特殊な例として位置づけられます。

OSI参照モデルとゲートウェイ

ゲートウェイは、OSI参照モデルの全ての階層で機能します。プロトコルコンバータとも呼ばれ、ルータやネットワークスイッチよりも複雑な処理を行います。特に、プロトコルスタックの変換はゲートウェイの重要な機能の一つです。

ゲートウェイの機能

ゲートウェイの主な役割は、異なるプロトコルを持つネットワーク間でのプロトコル変換です。ルータは同じプロトコルを持つネットワーク間でのパケット転送を行いますが、ゲートウェイは異なるプロトコル間の変換を行います。

例えば、AppleTalkプロトコルのパケットをTCP/IPプロトコルに変換して転送することができます。ゲートウェイはハードウェアまたはソフトウェア、あるいは両方の形で実装できますが、一般的にはルータにソフトウェアとして組み込まれています。ゲートウェイは、接続されている各ネットワークのプロトコルをサポートする必要があります。

ゲートウェイは、ブリッジやスイッチ、（ゲートウェイ機能のない）ルータと比較して、処理速度が遅い場合があります。

インターネットにおけるゲートウェイ

インターネットにおいて、ゲートウェイは別のネットワークへの入り口となる拠点です。ネットワークノード（通信機器）や中継地点は、ゲートウェイまたはホスト（エンドポイント）ノードとして機能します。ネットワークを接続する機器がゲートウェイであるのに対し、インターネットを利用するコンピュータやWebページを提供するコンピュータはホストノードです。

企業のネットワークでは、ゲートウェイとして機能するサーバは、プロキシサーバやファイアウォールとしても機能することが多いです。ゲートウェイは、パケットの宛先を把握するルータや、パケット経路を把握するスイッチとともに構成されることが一般的です。

IPネットワークにおけるゲートウェイ

IPネットワークでは、クライアントが設定されたサブネットの外部にパケットを送信する際、自動的にゲートウェイにパケットが送られます。サブネットマスクはIPアドレスの範囲を定義します。例えば、192.168.0.0のネットワークアドレスと255.255.255.0のサブネットマスクを持つネットワークの場合、192.168.0.X以外へのデータはゲートウェイに送られます。IPパケットを別のネットワークに転送する際、ゲートウェイはネットワークアドレス変換(NAT)を行うことがあります。

ゲートウェイの実装

ゲートウェイは、一般的なルータに必須の機能ですが、他の装置（PCやサーバ）をゲートウェイとして機能させることもできます。

WindowsにおけるICS

Microsoft Windowsでは、標準的なネットワーク機能であるゲートウェイをICS（インターネット接続共有）と呼んでいます。ICSはゲートウェイとして機能し、インターネットとローカルネットワークを接続します。このシステムはDHCPサーバとしても機能し、ネットワーク上のクライアントにIPアドレスなどの情報を自動的に割り当てることができます。

ゲートウェイの例

LANや無線LANをインターネットやWANに接続する場合
IPX/SPXプロトコルのネットワークをTCP/IPプロトコルのネットワークに接続する場合
MainWay（BULL社の製品）: DSAをTCP/IPネットワークに接続するゲートウェイ
VoIPゲートウェイ: 公衆交換電話網や他のIP電話網とIP電話網の間で情報の送受信やプロトコル変換を行う機器

ゲートウェイの利用

ゲートウェイは、インターネットワーキングにおいて不可欠な存在です。異なるネットワークを接続し、データ通信を円滑に行うための重要な役割を担っています。

関連項目

Federal Standard 1037C
* MIL-STD-188

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