Gateway

Was ist ein Gateway und wie funktioniert es?

Ein Gateway – zu Deutsch „Zugang“, „Tor“ oder auch „Portal“– spielt die Rolle eines Vermittlers zwischen zwei oder mehreren Netzwerken, die nicht miteinander kompatibel sind, beziehungsweise unterschiedliche Kommunikationsprotokolle nutzen.

Die Aufgabe des Gateways besteht vereinfacht ausgedrückt darin, diese Protokolle zu deuten und sie so zu übersetzen, dass sie für den Empfänger lesbar werden. Diesen Vorgang nennt man auch Protokollumsetzung.

Beim Gateway kann es sich sowohl um eine Hard- als auch um eine Softwarekomponente handeln. In Frage kommen zum Beispiel spezielle Gateway-Netzwerke oder -Programme. Ebenso kann ein Rechner die Arbeit eines Gateways übernehmen.

Protokollumsetzung auf der Basis des OSI-Modells

Das klassische Referenzmodell für die Abläufe einer einwandfreien Systemkommunikation ist das OSI-Modell (Open Systems Interconnection Model). Es definiert genauestens die Arbeiten, die das Gateway auf jeder einzelnen der insgesamt sieben Schichten (Layer) des Modells zu absolvieren hat.

Letztere sind gemäß einer festgesetzten Rangfolge aufgebaut und geben verschiedenste Aufgaben vor, die abgearbeitet werden müssen. Anderenfalls ist eine fehlerfreie Kommunikation zwischen Sender und Empfänger nicht möglich.

Die einzelnen Schichten des OSI-Modells beinhalten, gestaffelt von Schicht eins bis Schicht sieben, Aufträge zur/zum:

• Bitübertragung (Physical Layer)
• Sicherung (Data Link Layer)
• Vermittlung (Network Layer)
• Transport (Transport Layer)
• Sitzung (Session Layer)
• Darstellung (Presentation Layer)
• Anwendung (Application Layer)

Gateway und Router: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Zwar sind sich klassische Gateways und Router in ihrer grundsätzlichen Funktionsweise ähnlich, damit wären die Gemeinsamkeiten jedoch schon zu Ende. Denn anders als Gateways übersetzen Router die empfangenen Daten nicht.

Vielmehr fungieren sie lediglich als verknüpfendes Element zwischen IP-Netzwerken. In Hinsicht auf das OSI-Modell bedeutet das, dass Router ausschließlich auf der dritten Schicht – der Vermittlungsschicht – arbeiten. Sie werden häufig auch als „Default Gateway“ bezeichnet.

Gateway herausfinden: Grundvoraussetzung für Einstellungen am Router

Innerhalb eines lokal begrenzten Netzwerks werden den einzelnen Endgeräten sogenannte private IP-Adressen zugeteilt. Diese wiederum bilden die Grundlage für die Durchführung diverser netzwerkbezogener Konfigurationen.

Die Herangehensweise zur Ermittlung der Gateway-Adresse für den heimischen Router unterscheidet sich je nach Betriebssystem. Bei Microsoft Windows verhilft zum Beispiel die „Command-Prompt-App“ zum Ziel.

Wo und welcher Form kommen Gateways typischerweise zum Einsatz?

Gateways werden auf unterschiedlichste Art und Weise verwendet. In ihrer Funktion als Media Gateways spielen sie beispielsweise in der Telekommunikationsbranche eine entscheidende Rolle, indem sie Daten in den Bereichen Bild, Video und Ton übersetzen.

Sogenannte Cloud-Storage-Gateways übernehmen außerdem die Aufgabe einer Kommunikationsschnittstelle zwischen entsprechenden Providern und Endnutzeranwendungen. Sie sind insbesondere für Unternehmen von hoher Bedeutung. Letzteres gilt auch für VPN-Gateways, die die Grundlage für Firmennetzwerke darstellen.

Sowohl für private als auch für berufliche Zwecke unabdingbar sind die E-Mail-Sicherheitsgateways oder auch Firewalls. Sie sorgen dafür, dass keine E-Mails mit Daten versendet werden, die ein Sicherheitsrisiko mitbringen.

Im Sektor Telefonie sind zudem die VoIP-Gateways interessant. VoIP steht für „Voice over IP“. Der Zweck des Gateways besteht in diesem Fall darin, die konventionellen Daten aus dem öffentlichen Telefonnetz (zum Beispiel analoge Telefonsignale oder ISDN-Daten) in entsprechende VoIP-Daten zu konvertieren. Diese sind wiederum Ausgangspunkt für die moderne Internettelefonie.

Ohne Gateway kein Internet?

Diese Frage lässt sich mit einem klaren „Ja“ beantworten. Eine inkorrekte Gateway-Funktion macht sich für private Nutzer in erster Linie durch fehlenden Zugang zum Internet bemerkbar. In der Regel taucht die Meldung „502 Bad Gateway“ auf. Der Empfänger hat in diesem Fall keinen Zugriff zum Sender beziehungsweise versteht dessen „Sprache“ nicht. Beide Netzwerke sind stattdessen kommunikationstechnisch voneinander abgeschnitten.

So ist ein einwandfrei funktionierendes Gateway für den Aufbau einer Internetverbindung unerlässlich.