Gateway là gì? | Tổng quan kiến thức về Default Gateway

Gateway là gì? Gateway (cổng) trong mạng máy tính là một thiết bị hoặc phần mềm đóng vai trò như một cầu nối giữa hai hoặc nhiều mạng khác nhau. Nó cho phép các thiết bị trên các mạng này giao tiếp với nhau, ngay cả khi chúng sử dụng các giao thức hoặc cấu trúc mạng khác nhau. Hãy cùng VinaHost tìm hiểu về các đặc điểm, lợi ích cũng như cách kiểm tra Default Gateway trên máy tính nhé!

1. Gateway là gì?

Internet Gateway là gì? Gateway (Cổng mạng) là một thiết bị mạng hoạt động như điểm trung gian, giúp kết nối và truyền dữ liệu giữa các mạng khác nhau có giao thức hoặc cấu trúc khác nhau. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo các mạng, hệ thống và thiết bị khác nhau có thể giao tiếp hiệu quả với nhau.

2. Nguyên lý hoạt động của cổng Gateway là gì?

Nguyên lý hoạt động của chế độ Gateway là gì? Nguyên lý hoạt động của Gateway dựa trên việc trung gian truyền tải, chuyển đổi và điều phối dữ liệu giữa các mạng có giao thức hoặc kiến trúc khác nhau. Gateway hoạt động như một điểm kiểm soát để dữ liệu từ một mạng có thể chuyển tiếp hoặc truyền đến mạng khác.

Dưới đây là sơ đồ hoạt động đơn giản của một gateway:

Chuyển tiếp và định tuyến dữ liệu

• Chức năng chính của Gateway là chuyển tiếp dữ liệu giữa hai hoặc nhiều mạng. Khi một gói dữ liệu từ một mạng cần truyền đến một mạng khác, Gate-way sẽ định tuyến gói dữ liệu đó đến đích phù hợp.
• Trong một mạng nội bộ (LAN), khi thiết bị muốn gửi dữ liệu ra ngoài mạng (thường là internet), nó sẽ chuyển gói tin đến Default Gateway (thường là router). Default Gateway sau đó chuyển gói tin này ra mạng ngoài (WAN – mạng diện rộng).

Chuyển đổi giao thức (Protocol Translation)

• Các mạng khác nhau có thể sử dụng giao thức khác nhau. Ví dụ, một mạng nội bộ có thể sử dụng giao thức TCP/IP, trong khi một mạng khác có thể sử dụng giao thức không tương thích với TCP/IP.
• Gateway sẽ chuyển đổi giao thức từ một dạng (ví dụ: TCP/IP) sang dạng khác (ví dụ: Frame Relay) để đảm bảo dữ liệu được truyền tải chính xác giữa hai mạng.
• Điều này cho phép các hệ thống khác nhau có thể giao tiếp với nhau dù chúng sử dụng các chuẩn và giao thức khác nhau.

Kiểm soát và bảo mật

• Gateway thường được tích hợp với tường lửa (firewall) hoặc các cơ chế bảo mật khác để kiểm tra và lọc dữ liệu trước khi chuyển tiếp đến mạng đích.
• Nó có thể thực hiện kiểm tra gói tin để ngăn chặn các cuộc tấn công từ bên ngoài hoặc loại bỏ các gói dữ liệu không hợp lệ, giúp bảo vệ mạng nội bộ khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài.
• Ví dụ, một router hoạt động như Gateway có thể sử dụng Network Address Translation (NAT) để ẩn địa chỉ IP Private của các thiết bị trong mạng nội bộ khi truy cập internet, giúp bảo vệ an ninh.

Quản lý lưu lượng mạng

• Gateway cũng có khả năng quản lý lưu lượng truy cập bằng cách định tuyến dữ liệu qua các đường dẫn tối ưu hoặc quản lý băng thông để đảm bảo rằng các kết nối mạng không bị quá tải.
• Gateway có thể thực hiện cân bằng tải (load balancing) để đảm bảo dữ liệu được phân phối đều trên các kết nối mạng khác nhau, cải thiện hiệu năng của hệ thống.

Chuyển tiếp gói tin theo lớp OSI

Gateway hoạt động ở nhiều lớp trong mô hình OSI (Open Systems Interconnection). Một số loại Gate-way có thể hoạt động ở các lớp cao (tầng ứng dụng) để chuyển đổi giao thức, trong khi các loại khác hoạt động ở lớp thấp (lớp mạng hoặc lớp liên kết dữ liệu) để thực hiện định tuyến và chuyển tiếp dữ liệu.

• Ở lớp mạng (Network Layer): Gateway xác định đường dẫn tốt nhất để gói dữ liệu đến đích.
• Ở lớp ứng dụng (Application Layer): Gateway có thể chuyển đổi giao thức giữa các ứng dụng khác nhau (như chuyển đổi từ SMTP sang X.400 trong hệ thống email).

Quản lý phiên kết nối

• Khi thiết lập kết nối giữa các thiết bị, Gateway giúp quản lý phiên giữa các thiết bị của hai mạng. Điều này giúp đảm bảo rằng gói tin từ một mạng có thể tương thích và được dịch sang định dạng thích hợp cho mạng đích.
• Đặc biệt, trong các ứng dụng thời gian thực như VoIP (thoại qua IP), Gate-way phải quản lý phiên kết nối theo cách hiệu quả để duy trì chất lượng cuộc gọi.

NAT (Network Address Translation)

• Gateway thường tích hợp NAT để chuyển đổi địa chỉ IP. NAT dịch địa chỉ IP Private (trong mạng nội bộ) thành địa chỉ IP Public (để sử dụng trên internet) và ngược lại.
• Điều này giúp nhiều thiết bị trong mạng nội bộ có thể chia sẻ một địa chỉ IP Public duy nhất khi kết nối internet, và đồng thời tăng cường bảo mật bằng cách ẩn các địa chỉ IP thực bên trong mạng.

Địa chỉ Gateway là gì? Địa chỉ gateway (gateway address) là địa chỉ IP của thiết bị mạng đóng vai trò làm cổng kết nối giữa một mạng nội bộ (LAN) và mạng bên ngoài (như Internet). Địa chỉ này thường là địa chỉ của router hoặc modem, và nó hoạt động như một trung gian giúp các thiết bị trong mạng nội bộ gửi dữ liệu ra ngoài hoặc nhận dữ liệu từ bên ngoài mạng.

Ví dụ:

Giả sử bạn có một mạng LAN tại nhà và muốn kết nối nó với Internet. Router của bạn sẽ đóng vai trò là gate-way. Khi bạn truy cập một trang web, máy tính của bạn sẽ gửi một yêu cầu đến router. Router sẽ chuyển tiếp yêu cầu này đến ISP (nhà cung cấp dịch vụ Internet), sau đó ISP sẽ chuyển tiếp yêu cầu đến máy chủ của trang web. Khi máy chủ trả lời, dữ liệu sẽ được gửi ngược lại theo cùng một đường đi.

Xem thêm: Switch là gì? | Chức năng của thiết bị chuyển mạch Switch

3. Phân loại các loại Gateway

Có nhiều loại Gateway, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, từ bảo mật dữ liệu, quản lý kết nối thiết bị IoT, đến việc chuyển đổi tín hiệu truyền thông, đóng vai trò không thể thiếu trong hệ thống mạng và truyền thông hiện đại. Hãy cùng VinaHost khám phá ngay nhé!

3.1. Web application firewalls

Web application firewalls là một loại Gate-way bảo mật chuyên bảo vệ các ứng dụng web khỏi các cuộc tấn công mạng như tấn công SQL Injection, Cross-site Scripting (XSS), và các hình thức tấn công khác nhằm khai thác lỗ hổng của ứng dụng.

WAF kiểm tra các yêu cầu đến ứng dụng web và lọc những lưu lượng không hợp lệ hoặc nguy hiểm trước khi cho phép chúng tiếp cận ứng dụng.

Web application firewalls thường được sử dụng trong các website thương mại điện tử, dịch vụ ngân hàng trực tuyến, và các ứng dụng yêu cầu mức độ bảo mật cao.

THAM KHẢO DỊCH VỤ WAF CỦA VINAHOST NGAY

3.2. Cloud storage gateway

Cloud storage gateway là cầu nối giữa hạ tầng lưu trữ nội bộ (on-premise) và dịch vụ lưu trữ đám mây, giúp doanh nghiệp tích hợp hệ thống lưu trữ vật lý với không gian lưu trữ trên đám mây.

Nó chuyển đổi các giao thức và API từ hệ thống lưu trữ nội bộ thành giao thức tương thích với các dịch vụ đám mây, cho phép quản lý dữ liệu dễ dàng giữa các nền tảng khác nhau.

Cloud storage gateway được sử dụng để tối ưu hóa việc lưu trữ và sao lưu dữ liệu trên đám mây, đồng thời giảm chi phí lưu trữ nội bộ.

3.3. API, SOA or XML gateway

Gateway này kiểm soát và quản lý việc tương tác giữa các ứng dụng thông qua API (Application Programming Interface), SOA (Service-Oriented Architecture), hoặc XML.

Nó giúp bảo vệ, giám sát, và kiểm soát các dịch vụ API bằng cách cung cấp các chức năng bảo mật, chuyển đổi dữ liệu và phân phối tải.

API, SOA or XML gateway được sử dụng trong các hệ thống phức tạp yêu cầu trao đổi dữ liệu giữa nhiều dịch vụ, đặc biệt là trong các ứng dụng doanh nghiệp và dịch vụ web.

3.4. IoT gateway

IoT Gateway là trung tâm điều khiển cho các thiết bị Internet of Things (IoT), giúp kết nối các thiết bị IoT với mạng nội bộ hoặc internet, đồng thời quản lý dữ liệu từ các thiết bị này.

Nó thu thập, xử lý, và truyền tải dữ liệu từ các cảm biến IoT về trung tâm dữ liệu hoặc hệ thống đám mây. Ngoài ra, Gate-way còn cung cấp các tính năng bảo mật và quản lý thiết bị từ xa.

IoT gateway được sử dụng trong nhà thông minh, thành phố thông minh, công nghiệp 4.0, và các hệ thống điều khiển từ xa.

3.5. Media gateway

Media Gateway thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu và dữ liệu giữa các loại mạng khác nhau, đặc biệt là giữa mạng thoại truyền thống (PSTN) và mạng IP.

Media Gateway chuyển đổi các tín hiệu thoại, video, và fax từ mạng PSTN thành dạng dữ liệu có thể truyền qua mạng IP (VoIP). Nó cũng hỗ trợ việc chuyển đổi định dạng phương tiện và điều chỉnh luồng dữ liệu.

Media gateway được sử dụng trong các hệ thống VoIP, trung tâm liên lạc, và các ứng dụng truyền thông hợp nhất.

3.6. Email security gateway

Email security gateway là một loại Gateway bảo mật được thiết kế để lọc và kiểm soát lưu lượng email, bảo vệ hệ thống khỏi các mối đe dọa qua email như spam, malware, phishing, và các cuộc tấn công giả mạo.

Email Security Gateway kiểm tra các email gửi đến và đi, áp dụng các quy tắc bảo mật như kiểm tra spam, quét malware và ransomware, cũng như xác thực người gửi.

Nó được sử dụng rộng rãi trong doanh nghiệp để bảo vệ hệ thống email nội bộ và ngăn chặn các mối đe dọa qua đường email.

3.7. Email security gateway

Email security gateway là một loại Media Gate-way chuyên về chuyển đổi cuộc gọi thoại từ mạng PSTN sang IP (VoIP) hoặc ngược lại.

VoIP Gateway chuyển đổi tín hiệu thoại từ cuộc gọi truyền thống thành tín hiệu số có thể truyền qua mạng IP, cho phép thực hiện cuộc gọi qua internet.

Email security gate-way được sử dụng trong các tổng đài IP, các hệ thống liên lạc nội bộ doanh nghiệp, và các dịch vụ VoIP như Skype hoặc Zoom.

Xem thêm: Gateway là gì? | Tổng quan kiến thức về Default Gateway

4. Các tính năng chính của Gateway

Gateway không chỉ là một thiết bị kết nối mạng mà còn cung cấp nhiều tính năng nâng cao giúp đảm bảo an toàn, hiệu suất, và khả năng tương thích giữa các hệ thống khác nhau trong một môi trường mạng phức tạp. Các tính năng chính của Gateway có thể kể đến như:

• Kết nối các mạng khác nhau: Đây là chức năng cốt lõi của Gateway. Nó kết nối các mạng có kiến trúc khác nhau, như mạng LAN, mạng WAN, mạng không dây.
• Chuyển đổi giao thức: Gate-way có khả năng chuyển đổi các gói tin từ giao thức này sang giao thức khác, cho phép các thiết bị sử dụng các giao thức khác nhau có thể giao tiếp. Ví dụ, chuyển đổi từ giao thức Ethernet sang giao thức Token Ring.
• Định tuyến: Gateway tham gia vào quá trình định tuyến, xác định đường đi tối ưu cho các gói tin giữa các mạng. Nó sử dụng bảng định tuyến để quyết định gói tin nên được gửi đến đâu.
• Lọc và bảo mật: Gateway có thể thực hiện các chức năng lọc và bảo mật, ngăn chặn truy cập trái phép vào mạng và bảo vệ dữ liệu. Nó có thể chặn các gói tin không hợp lệ, các cuộc tấn công từ chối dịch vụ (DoS), và các mối đe dọa khác.
• Quản lý lưu lượng: Gate-way có thể quản lý lưu lượng mạng, ưu tiên các loại lưu lượng khác nhau, và giảm thiểu tắc nghẽn mạng.
• VPN: Nhiều gateway hỗ trợ chức năng VPN, cho phép tạo ra các kết nối mạng riêng ảo, bảo mật giữa các địa điểm khác nhau.
• QoS (Quality of Service): Một số gateway có thể cung cấp các tính năng QoS để đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng khác nhau, như cuộc gọi thoại, video conference.

Xem thêm: NAT là gì? | Tổng hợp kiến thức [A-Z] về NAT

5. Lợi ích khi sử dụng Gateway

Gateway là một công cụ không thể thiếu trong việc xây dựng và quản lý mạng hiện đại. Nó mang lại nhiều lợi ích về bảo mật, hiệu suất, khả năng mở rộng và quản lý mạng:

Kết nối các mạng khác nhau:

Gateway cho phép kết nối và truyền tải dữ liệu giữa các mạng có cấu trúc hoặc giao thức khác nhau. Điều này đặc biệt hữu ích trong môi trường có nhiều hệ thống hoặc thiết bị cần giao tiếp với nhau nhưng sử dụng các công nghệ khác nhau, chẳng hạn như mạng nội bộ (LAN) và mạng diện rộng (WAN). Nó giúp các thiết bị thuộc mạng khác nhau trao đổi dữ liệu dễ dàng mà không cần phải thay đổi giao thức.

Chuyển đổi giao thức:

Gateway có thể chuyển đổi các giao thức mạng khác nhau, giúp thiết bị từ các mạng khác nhau giao tiếp với nhau một cách liền mạch. Điều này rất hữu ích trong các hệ thống phức tạp, nơi các thiết bị hoặc mạng sử dụng giao thức không tương thích.

Ví dụ, Gateway có thể chuyển đổi giữa IPv4 và IPv6 hoặc giữa các giao thức dữ liệu khác nhau như TCP/IP và Frame Relay.

Cải thiện bảo mật:

Gateway có khả năng kiểm tra, lọc và kiểm soát dữ liệu đi vào và ra khỏi mạng, nhờ vào các tính năng bảo mật tích hợp như tường lửa (firewall), kiểm tra lưu lượng, và Network Address Translation (NAT). Việc sử dụng Gateway giúp bảo vệ hệ thống nội bộ khỏi các mối đe dọa bên ngoài như malware, phishing, hay các cuộc tấn công mạng.

Tăng cường bảo mật với NAT:

Gateway hỗ trợ NAT, giúp dịch địa chỉ IP Private thành IP Public và ngược lại, từ đó ẩn địa chỉ IP thực của các thiết bị nội bộ. Điều này không chỉ giúp bảo vệ các thiết bị trong mạng mà còn giúp tiết kiệm tài nguyên IP Public. NAT giúp che giấu cấu trúc mạng nội bộ và hạn chế truy cập từ bên ngoài.

Quản lý lưu lượng và tối ưu hóa hiệu suất:

Gateway có thể định tuyến và quản lý lưu lượng thông minh, giúp phân phối dữ liệu qua các kết nối mạng khác nhau và tránh tình trạng tắc nghẽn hoặc quá tải.

Một số loại Gateway có chức năng cân bằng tải (load balancing), giúp tối ưu hóa tài nguyên mạng và đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn ngay cả khi có lưu lượng lớn.

Hỗ trợ truyền thông đa phương tiện:

Với các Media Gateway, việc chuyển đổi giữa tín hiệu số và tín hiệu analog (trong mạng thoại truyền thống) giúp hỗ trợ truyền thông qua internet, như trong hệ thống VoIP. Điều này cho phép truyền tải dữ liệu âm thanh, video, và fax qua mạng IP một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn so với việc sử dụng hệ thống truyền thống.

Tích hợp dịch vụ đám mây:

Cloud Storage Gateway giúp doanh nghiệp tích hợp và kết nối với các dịch vụ lưu trữ đám mây một cách dễ dàng. Nó cho phép dữ liệu từ hệ thống nội bộ có thể chuyển đến và lưu trữ trên đám mây mà không cần thay đổi cấu trúc hạ tầng hiện có.

Điều này giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên lưu trữ và giảm chi phí đầu tư phần cứng.

Đảm bảo hiệu suất cho các ứng dụng thời gian thực:

Với các hệ thống yêu cầu thời gian thực như VoIP hay IoT, Gateway giúp quản lý và tối ưu hóa luồng dữ liệu để đảm bảo tính liên tục và hiệu suất cao. Nó cũng giúp quản lý phiên kết nối giữa các thiết bị và dịch vụ để duy trì chất lượng kết nối ổn định.

Quản lý và giám sát mạng:

Gateway có thể giám sát lưu lượng mạng, kiểm tra các gói tin và phân tích để đảm bảo hiệu suất của hệ thống, phát hiện các vấn đề hoặc nguy cơ tiềm ẩn. Nó cung cấp các tính năng quản lý nâng cao, giúp doanh nghiệp theo dõi và điều chỉnh hoạt động mạng theo thời gian thực.

Xem thêm: Router là gì? | Các kiến thức về bộ định tuyến Router Wifi

6. So sánh sự khác nhau giữa Gateway và Router

Mặc dù cả gateway và router đều đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các mạng, nhưng chúng có những chức năng và vai trò khác nhau:

• Gateway thích hợp cho môi trường phức tạp, cần kết nối các mạng có giao thức khác nhau và yêu cầu các tính năng bảo mật, quản lý nâng cao.
• Router phù hợp với các hệ thống đơn giản, nơi chỉ cần định tuyến các gói tin giữa các mạng có giao thức tương tự.

Bạn có thể xem qua bảng so sánh giữa Gateway và Router dưới đây của VinaHost để hiểu rõ hơn nhé:

Xem thêm: Hub là gì? | Vai trò, Phân loại & Ứng dụng của thiết bị Hub 

7. Hướng dẫn kiểm tra default gateway Internet trên máy tính

Default Gateway là gì? Default Gateway là một thiết bị hoặc node trong mạng máy tính, thường là một Router, đóng vai trò như cổng trung gian để các thiết bị trong mạng nội bộ (LAN) có thể giao tiếp với các mạng bên ngoài, chẳng hạn như mạng Internet. Khi một thiết bị gửi dữ liệu tới một địa chỉ nằm ngoài mạng nội bộ, dữ liệu sẽ được chuyển đến Default Gateway để tiếp tục đến đích.

Default Gateway đóng vai trò chính như sau:

• Định tuyến lưu lượng: Default Gateway chuyển tiếp các gói dữ liệu từ mạng nội bộ tới mạng ngoài, đảm bảo chúng được gửi đúng địa chỉ đích.
• Kết nối với mạng bên ngoài: Các thiết bị trong mạng không thể tự giao tiếp với các mạng bên ngoài mà phải thông qua Default Gateway, đặc biệt là khi truy cập Internet.
• Chuyển đổi địa chỉ (NAT): Default Gateway thường thực hiện Network Address Translation (NAT), giúp chuyển đổi địa chỉ IP Private của các thiết bị trong mạng nội bộ thành địa chỉ IP Public để giao tiếp với mạng ngoài.

Dưới đây là các cách phổ biến để kiểm tra Default Gate-way trên máy tính:

7.1. Sử dụng lệnh IPconfig

Mở Command Prompt:

• Nhấn tổ hợp phím Windows + R để mở hộp thoại Run.
• Gõ cmd và nhấn Enter để mở Command Prompt.

Nhập lệnh ipconfig:

• Trong cửa sổ Command Prompt, gõ lệnh: ipconfig và nhấn Enter.

Xem thông tin Default Gateway:

• Sau khi chạy lệnh, bạn sẽ thấy thông tin chi tiết của tất cả các kết nối mạng trên máy tính.
• Tìm mục Default Gateway trong phần cấu hình của mạng mà bạn đang kết nối (Wi-Fi hoặc Ethernet). Đây là địa chỉ IP của Gateway mặc định.

Ví dụ:

Ethernet adapter Local Area Connection:

IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 192.168.1.10
Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.1.1

7.2. Kiểm tra trên thông tin hệ điều hành

Trên Windows:

Mở Network & Internet Settings:

• Nhấp chuột phải vào biểu tượng mạng ở góc dưới cùng bên phải trên thanh taskbar (biểu tượng Wi-Fi hoặc Ethernet).
• Chọn Open Network & Internet Settings.

Mở cửa sổ Network Connection: Trong cửa sổ cài đặt, chọn Change adapter options (hoặc bạn có thể vào trực tiếp bằng cách gõ ncpa.cpl trong hộp thoại Run).

Chọn kết nối mạng: Nhấp chuột phải vào kết nối mạng mà bạn đang sử dụng (Wi-Fi hoặc Ethernet), chọn Status.

Xem chi tiết Default Gateway:

• Trong cửa sổ Connection Status, nhấp vào Details.
• Trong cửa sổ Network Connection Details, bạn sẽ thấy thông tin Default Gateway.

Trên macOS:

Mở System Preferences: Nhấp vào biểu tượng Apple ở góc trên bên trái màn hình và chọn System Preferences.

Chọn Network: Trong cửa sổ System Preferences, chọn Network.

Chọn kết nối mạng: Chọn mạng mà bạn đang kết nối (Wi-Fi hoặc Ethernet) từ cột bên trái.

Xem Default Gateway:

• Nhấp vào nút Advanced.
• Trong tab TCP/IP, bạn sẽ thấy mục Router, đây chính là Default Gateway.

Xem thêm: Nguồn máy chủ là gì? | Cách hoạt động của PSU Server

8. Tổng kết