Меню
ГлавнаяЯндекс

Какие бывают шлюзы. Что такое шлюзы и как они работают. Хосты с двойным подключением

Для соединения двух разных компьютеров информация должна пройти 7 уровней шифрования и столько же - декодирования. Рассматривать их все очень долго, поэтому внимание будет уделено исключительно одной составляющей - шлюзам. Чем они являются, с помощью чего функционируют, каких видов бывают и мное другое будет рассмотрено в рамках статьи. Для полноты понимания параллельно немного будет затронута тема маршрутов. Исключительно чтобы лучше разобраться с передачей данных.

Сетевые шлюзы и маршруты

Допустим, есть одна машина, которая ищет в сети определённый компьютер. С помощью этого небольшого примера мы и выясним, что такое шлюзы. Необходим механизм описания, в котором предусматривается, как будет совершена подобная Он называется маршрутизацией. Задают его с помощью «адреса назначения» и «сетевого шлюза». Причем для достижения необходимой точки используется определённый инструмент. Вот что такое шлюзы и как они работают в составе информационных сетей. Может быть три типа адресов:

  1. Отдельный хост.
  2. Подсеть.
  3. Маршрут по умолчанию. Используется, когда не могут быть применены два первые варианта.

Также есть три типа шлюзов:

  1. Отдельные хосты.
  2. Подключения.
  3. MAC-адреса.

Маршруты по умолчанию

Немного отвлечёмся от темы для понимания работы шлюза. Внимания заслуживает каждый адрес. Но это отдельная тема, поэтому рассмотрим только базис. Когда локальная система испытывает необходимость в установлении соединения с удалённым хостом, происходит обращение к для определения, существует ли он. Если цель находится в какой-то подсети, может создаваться подключение к ней, чтобы обеспечить передачу данных. Если ни один из известных маршрутов не может подойти, используется установленный по умолчанию. Это специально предусмотренная возможность, в которой используется особый тип сетевого шлюза (единственный присутствующий в системе), который помечен флагом С. Указывается машина, имеющая прямое подключения к общемировому сети (в роли таких объектов могут выступать провайдеры), с надеждой, что конечного получателя всё же получится найти. Это принцип передачи данных, который позволяет понять, что такое шлюз в сети, и какое важное значение он имеет для обмена информацией.

Хосты с двойным подключением

Это довольно интересный тип организации передачи данных, поэтому эмулятору в качестве исключения будет уделено немного внимания. С технической точки зрения, любая машина, которая выполняет функции сетевого шлюза, может рассматриваться как хост, обладающий двойным подключением. На практике этот термин может также использоваться, чтобы описывать компьютеры, находящиеся в двух разных местах. Так, для каноничного случая необходимо, чтобы машина имела два адаптера Ethernet, и каждый из них имел свой адрес в разных подсетях. Сократить список этих требований может помочь использование алиасов в ifconfig(8). Как бы ни было всё реализовано, рассматриваемая машина определяется в качестве шлюза, который может использоваться, чтобы войти в другую подсеть. Такая схема воплощения является очень полезной в случаях, когда создаётся система безопасности, фильтрующая пакеты и выполняющая функции брандмауэра в одном или двоих направлениях. Сложно? Но тем не менее это ответ на вопрос «что такое шлюз интернета».

Работа шлюза

Сетевой шлюз - это обычная система, благодаря которой осуществляется пересылка пакетов с одного подключения на другое. Что отправить информацию, ему необходимо "знать", что и куда следует переправить. При простой организации сети можно использовать которые будут знать и помнить каждый шлюз. Для более сложных вариантов используются различные коммерческие продукты и вспомогательные приборы (роутеры, маршрутизаторы, серверы). Когда приходит информация из одной сети (компьютера), он обрабатывает полученные данные, при необходимости может поменять протокол кодирования, чтобы получатель смог ознакомиться с полученным сообщением. Когда шлюз получает информацию, он проверяет, кому она предназначается. Если адрес верный, происходит передача в соответствующую часть компьютера и происходит считывание данных. В случаях, когда получатель кто-то другой, информация идёт далее. Как узнать своего компьютера? Для этого необходимо зайти в свойства подключения, где показан этот параметр.

Заключение

Вот мы и разобрали, что такое шлюзы и зачем они нужны. Напоследок можно сказать, что при желании собственноручно поработать с ними с точки зрения программных аспектов, при должном изучении данного вопроса проблем возникнуть не должно. Они будут только, если вы полезете смотреть, что и как устроено на аппаратной составляющей, и при желании собрать/разобрать. Это не в последнюю очередь из-за сложности оной. Поэтому при желании настроить работу компьютера достаточно будет проработать вопросы, которые относятся к программной настройке данных устройств. Надеемся, что больше вопросов, что такое шлюзы, не осталось.

На прошлой неделе посетил Волжскую ГЭС, где впервые увидел работу судоходного шлюза.

Рассказ про Волжскую ГЭС начну с судоходного шлюза. Волжская ГЭС является средненапорной гидроэлектростанцией руслового типа. В состав основных гидротехнических сооружений входят: здание ГЭС, бетонная водосливная и земляная плотины, судоходные сооружения.

Судоходные сооружения (шлюзы, судоподъемники и др.) – предназначены для подъема или опускания судов с одного уровня воды на другой.
В составе гидроузла две шлюзовые камеры, под номерами 30 и 31.

2. Сухогруз входит в подходной канал.

3. Теплоход с туристами в одной из камер шлюза.

4. Сухогруз «Сормовский 3064» заходит в шлюзовую камеру.

5. По команде из диспетчерской он прижимается к одному из бортов шлюзовой камеры.

6. Створки камеры закрываются под наблюдением сотрудника.

7. Сотрудник шлюза смотрит, чтобы во время закрытия между створок не попал посторонний предмет.

8. Створки шлюзовой камеры закрыты. В шлюзовую камеру начинает поступать вода.

9. Через несколько минут шлюзовая камера заполняется водой.

10. Лишняя вода перетекает в водосброс.

11. Швартовочная команда сухогруза.

12. Вид с диспетчерской башни на верхние камеры шлюза.

13. Нижние камеры шлюзы.

14. Пассажирский теплоход «К.Минин» выходит из верхней шлюзовой камеры.

15. Вид на водоотводный канал нижних шлюзовых камер.

16. В здании межшлюзовой ГЭС, конструктивно являющейся частью гидроузла, но юридически не относящейся к Волжской ГЭС, установлено два поворотно-лопастных гидроагрегата ПЛ30-В-330.

17. Ворота шлюза, общий вес которых составляет 390 тонн.
За полвека здесь было осуществлено почти 423 тысячи шлюзований, через створки главных ворот прошли 950 тысяч судов. Общий объем грузоперевозок превысил 802 миллиона тонн.

«Общение» компьютеров между собой включает много устройств, и одно из них - шлюз. Это что такое? Какие существуют типы? Каков их принцип действия?

Что такое шлюз

Такое название имеет аппаратный маршрутизатор, а также программное обеспечение, что используется, чтобы соединять Обязательным условием является возможность использования протоколов разного типа (например, локального или глобального). Для распознавания используется маска шлюза. Это своеобразный идентификатор в мировой сети. Считается, что шлюз установленный, если происходит передача полезных с точки зрения пользователя данных.

Что он собой представляет

Шлюз проводит конвертацию протоколов одного типа в другой. Хорошим примером является случай, когда соединяется локальный компьютер и мировая сеть. Тогда используется сетевой шлюз. Чтобы представить аппаратный пример, предлагаю поглядеть на кое-что другое. весьма популярное и используемое устройство - это тот же аппаратный сетевой шлюз. Они могут работать со всеми популярными операционными системами. Основное, выполняемое сетевым шлюзом задание - конвертирование протоколов между разными сетями. Он может принимать, обрабатывать и отправлять пакеты. Причем может совершаться как на одном протоколе, так и на нескольких.

Шлюзы - это такие субъекты технических систем, что могут быть реализованы в виде аппаратного или программного решения, или соединены вместе (что встречается чаще всего). Но обычно под ними подразумевают приложения, установленные на роутер и/или компьютер. Шлюзы - это устройства, которые должны понимать все протоколы с передаваемыми данными. Они должны уметь шифровать и декодировать всю получаемую и отправляемую информацию. Говоря про недостатки шлюзов, следует отметить, что обычно они работают значительно медленней, чем обычные роутеры, коммутаторы и Они могут выступать узлом или конечной точкой интернета. Говоря про последние, необходимо различать хосты и шлюзы. Это очень важно. Так, первые предоставляют пользователям компьютеров веб-страницы, а вторые - соединяют разные сети. К последним относится сервер, что контролирует трафик при обмене данными между компьютерами компании и интернетом. При больших объемах шлюз обычно интегрирован с и точкой прокси. Для управления распределением и конвертацией пакетов он и объединяется с роутером. Если говорить о программном обеспечении, то оно может быть установлено как на сервер, так и на компьютер.

Функции шлюза

Он устанавливает маршруты передачи пакетов данных по различным неоднородным сетевым интерфейсам. Также он может проводить локализацию всего обрабатываемого трафика. Может быть шлюз подсети, или канала передачи данных. Также есть ещё специфическая функция, которая пока не получила широкого распространения. Сейчас разговор про голосовой шлюз. Он необходим, чтобы передавать звуковой трафик. Голосовой шлюз используется в телефонах.

Принцип работы

Как же всё происходит? Шлюзы - это устройства, что могут работать на всех популярных операционных системах. Просмотрим путь данных он момента, когда пользователь нажал на кнопку «Отправить». Сначала проводится объяснение с помощью машинных языков, что от компьютера требует. Потом вся информация кодируется двоичным кодом. Она разбивается на пакеты данных. Каждый из них содержит информацию, частью чего он является и куда ему надо. Проводится шифрование. Затем проводится определение маршрута, и пакеты данных отправляются к получателю. Когда они приходят в место назначения, тогда происходят вышеописанные процессы в обратном порядке, за тем исключением, что проводится дешифрование. То есть данное устройство работает как шлюз-роутер. А теперь давайте рассмотрим, какие существуют типы шлюзов.

Шлюз по умолчанию

В протоколах так называется адрес, куда отправляется весь трафик, для которого невозможно проложить маршрут. За это свойство его также называют шлюзом последней надежды. Чтобы определить, куда необходимо передавать данные, используется специальная таблица маршрутизации. Если определить конечную цель не предоставляется возможным, то они передаются именно на него. Применение шлюзов последней надежды нашел в сетях, где хорошо выражены центральные маршрутизаторы, в их клиентских сегментах, а также просто небольших по размеру. В таблице он задан такой записью: «сеть 0.0.0.0 с маской 0.0.0.0». Настройка шлюза этого - дело не сложное (обычно он конфигурируется при установке драйверов).

Шлюз вызова

Забегая наперёд, сообщу, что он не используется в IDT. Характерной особенностью данного шлюза является то, что у него есть поле WC. Поэтому является возможной передача сразу 2 5 =32 слов процедуре, что вызывается через стек.

Шлюз задачи

Важным его преимуществом является универсальность - он может работать во всех трёх дескрипторных таблицах. Но здесь не используются поля смещения, поэтому они могут принимать любое значение. Также в качестве сегмента здесь нашел применение TSS. Настройка шлюза, несмотря на его универсальность, - не самое легкое дело.

Шлюз прерывания

Применяется исключительно в IDT. Он может сбрасывать флаг прерывания IF при вхождении в процедуру обработки. Поскольку предыдущее значение регистра всегда сохраняется в стеке, то когда происходит выход из выполняемой задачи, он принимает исходное положение. Важным преимуществом является то, что данный шлюз может обрабатывать часть прерываний, которые происходят в режиме CLI.

Шлюз ловушки

Он тоже применяется исключительно в IDT. Одновременно ему присвоено звание самого простого шлюза. Так, когда поступают прерывания, то он переходит на процедуру обработки. Если надо, то может даже производиться переключение стека. Давайте детально рассмотрим один из представленных в статье образцов.

Дополнительные возможности использования шлюзов по умолчанию

В целом, что они собой представляют, и какую роль играют в передаче данных? Выше была обрисована только одна возможность, но и она не даёт полноценного представления, что и как. Так, шлюз за умолчание позволяет упрощать координацию трафика. Каким образом? Для этого он пересылает все получаемые данные на центральные маршрутизаторы, которые могут видеть более «объемную» картину, и соответственно - у них большие шансы найти получателя. Также необходимо учитывать, из чего составлена рабочей станции. Так, в ней есть петли, локальный сетевой сегмент и собственно шлюз по умолчанию. Роль последнего - получать весь трафик, с которым не разобрались два первых получателя. Когда несколько приборов или единиц техники подключено к одному маршрутизатору, то использование шлюза по умолчанию - это единственная доступная форма указания адресов для данных. При использовании нескольких соединений эта форма обмена данными теряет своё значение. В таком случае проводить настройку шлюза за умолчанием необязательно.

Почему у него такое название

Как так вышло? Следует заметить, что применение разнится в зависимости от сферы, хотя разницы в функционале никакой нет. Термин «шлюз за умолчанием» применяют на рабочих станциях. Его использование в данных случаях является штатным режимом работы данной единицы техники. Термин «шлюз последней надежды» применяют относительно маршрутизаторов, где возникновение такой ситуации считается не нормальным, поскольку это устройство всегда должно знать, куда необходимо доставить пакеты информации.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что тема шлюзов является чрезвычайно ёмкой. Если взяться описывать детально, что и как по отношению к ним, то даже самый малый текст превысит по своим размерам данную статью. Но такой подробный уровень изложения всё же не нужен простым пользователям и даже тем, кто их настраивает. Понадобиться данная информация может, только если человек сам желает разрабатывать подобное устройство, но тут уже материала необходимо написать на целую книгу.

Шлюз

Судоходный шлюз - гидротехническое сооружение на судоходных и водных путях для обеспечения перехода судов из одного водного бассейна (бьефа) в другой с различными уровнями воды в них. С двух сторон ограничен затворами, между располагается смежная камера, позволяющая варьировать уровень воды в её пределах. Перевод судов посредством судоходного шлюза осуществляется последовательным переводом в смежную камеру после выравнивания в них уровня воды. Использование шлюзов главным образом направлено на то, чтобы сделать водные пространства с различными уровнями воды в них более пригодными для судоходства.

Процесс пропускания судна через шлюз называется шлюзованием. Каждый шлюз имеет три главных элемента:

    Герметичная камера , соединяющая верхнюю и нижнюю головные части канала и имеющая объём, достаточный для включения в себя одного, или нескольких судов. Положение камеры фиксированное, однако уровень воды в ней может изменяться.

    Ворота - металлические щиты, расположенные на обоих концах камеры и служащие для впускания и выпускания судна из камеры в перед началом шлюзования и герметизирующие камеру во время шлюзования.

    Водопроводное устройство - устройство, предназначенное для наполнения, либо опустошения камеры. Как правило, в качестве такого устройства используется плоский щитовой затвор. В крупных шлюзах могут использоваться перекачные насосы.

Принцип работы шлюза следующий:

    Входные ворота открываются, и судно заходит внутрь камеры.

    Входные ворота закрываются.

    Открывается перепускной клапан, вызывая падение уровня воды в камере с находящимся в ней судном.

    Впускные ворота открываются, судно выходит из камеры.

Шлюзование длится как правило от 10 до 20 минут в зависимости от размера камеры и перепада уровня воды. В случае, если судно движется вверх по течению, процесс реверсируется: судно входит в пустую камеру, затем открывается клапан, наполняя камеру водой и поднимая судно.

При шлюзовании как правило стараются чередовать направление пропускания судов: после того, как судно, идущее, к примеру, вниз по течению, завершило шлюзование, в камеру уже пониженным уровнем воды в ней может сразу же зайти судно, движущееся в обратном направлении. Таким образом не требуется выполнять лишнее заполнение, либо слив воды из камеры.

Использование шлюзов в речной навигации

Использование шлюзов необходимо в случаях, когда для осуществления прохода судов создаётся искусственный обводной канал в обход таких препятствий, как пороги, плотины, дамбы и проч. Плотина увеличивает глубину водного пространства перед ней, в таком случае шлюз может быть установлен либо непосредственно в плотине, будучи её составной частью, либо в устье бьефа. Река, оснащённая такого рода сооружениями, носит название водного пути. Также с помощью установки шлюза в устье реки можно добиться того, чтобы река перестала быть подверженной влиянию приливов и отливов в крупных водоёмах, в которые она впадает. Для усовершенствования водного пути на реке используются дополнительные шлюзы:

    В верхней части обводного канала устанавливается водоспускной шлюз для предотвращения наводнений.

    Чем длиннее обводной канал, тем больше разница уровня воды в реке между началом и концом канала, таким образом очень длинный обводной канал может потребовать установки дополнительных групп шлюзов в разных местах канала (см, например, Волго-Донской канал).

Шлюзы также служат для поднятия и опускания воды в водохранилищах.

Использование шлюзов в каналах

При строительстве первых искусственных каналов, возводимых, как правило, на довольно плоских, негористых участках местности, их инженеры и строители предпочитали строить обводы в случае попадания на пути канала холмов, либо низин. Однако, удлинение канала влекло за собой чрезмерное удорожание его строительства и увеличивало длительность прохождения по нему судна. Для решения этой проблемы стали применяться шлюзы. Далее, по мере усовершенствования технических знаний и возможностей, для прохождения препятствий стали применяться всё новые решения: акведуки, туннели, дамбы. И в каждом из таких сооружений продолжили использовать шлюзы, ставшие с тех времён и по сей день неотъемлемой частью практически любого гидросооружения.

ШЛЮЗ (правило 18) - гидротехническое сооружение для перехода судов из одного водного бассейна в другой с различ­ными уровнями воды в них. Принципиальная схема шлюза одина­кова, но в их устройстве есть некоторые различия. Шлюз состоит из верхней и нижней голов и камеры (рис.14). Стенки шлюза могут быть вертикальными или откосными. Откосные встреча­ются на небольших шлюзах старых систем. На внутренних водных путях Российской Федерации наиболее часто принимают следующие размеры шлюзов: длина 150-290 м, ширина 18-30 м, глубина на пороге (на входе в шлюз) 3,65-5,50 м. К головам шлюзов примыкают подходные каналы для швартовки судов, ожидаю­щих шлюзования. Головы шлюза делают значительно массивнее, чем камеру, так как вних располагаются ворота в водопровод­ные устройства.

Наполнение и опорожнение камеры водой происходит самотеком по принципу сообщающихся сосудов при помощи специальных водопроводных устройств без применения насосов. Во время наполнения и опорожнения камеры ворота

Рис.14. Шлюз:

А - верхняя голова; Б - нижняя голова; В - камеры;1 - причалы; 2-подходные каналы;

3 - палы; 4-затвор; 5 - водопровод; 6 - ворота; 7 - шкаф; 8 -порог; h к - глубина на короле

закрыты. В открытом состоянии они входят в специальные ниши - шкафы, чтобы быть заподлицо со стенками камеры и не мешать проходу судов. Система наполнения камер шлюзов может быть головной (сосредоточенной) и распределительной. При головной системе используются водопроводы и затворы или в большинстве случаев наполнение происходит из-под плос­ких подъемно-опускных ворот. Опорожнение камеры осуществ­ляется через короткие круговые галереи нижней головы. Выходные отверстия водопроводов располагают за воротами друг против друга. Выходящие из противоположных водопро­водов потоки воды встречаются и частично гасят свою энергию, что улучшает условия шлюзования судов. При распределите­льной системе питания шлюза подача воды в его камеру (или сброс при опорожнении) происходит через несколько продольных водопроводных галерей, обычно находящихся в днище шлюза Такая система обеспечивает меньшую продолжительность наполнения, причем одновременно по всей длине камеры, и создает относительно спокойные условия шлюзования судна по сравнению с головной системой. Объем воды, помещающийся в камере шлюза и сливаемый при пропуске судов в нижний бьеф, называют сливной призмой. В современных больших шлюзах объем сливных призм достигает 140-180 тыс.м 3 , а время наполнения и опорожнения камеры составляет обычно 8-15мин на один процесс.

Ворота шлюза могут быть различных систем. Нижние ворота обычно делают двустворчатыми, а верхние - сегментными или плоскими опускными. Для пропуска судов такие ворота опус­кают в ниши. Порог, к которому примыкают ворота, называют королем шлюза. Глубина в шлюзах для судоходных целей отсчи­тывается от него. Полезной длиной камеры считается расстоя­ние от нижнего конца шкафной ниши верхних ворот до верх­него конца шкафной ниши нижних ворот. В пределах полезной длины осуществляется расстановка судов для шлюзования.


По числу последовательно расположенных камер шлюзы может быть однокамерным, двухкамерным, трехкамерным и т.д. Однокамерные шлюзы строят для малых и средних напоров, многокамерные - для больших напоров. У таких шлюзов общий напор делится на несколько камер, расположенных последовательно одна за другой. Иногда условия местности не позволяют построить многокамерные шлюзы непосредственно один за другим. Тогда шлюз разделяют судоходным каналом - межшлюзовым бьефом. Длина их различна (до 4 км и более). При больших напорах вместо многокамерных строят однокамерные шлюзы шахтного типа. Камера такого шлюза представляет собой глубо­кую шахту. Со стороны нижнего бьефа делается глухая стенка, в нижней части которой имеется отверстие для прохода судов, перекрываемое плоским подъемным затвором (напор Усть-Каменогорского ШЛЮЗ на р. Иртыш превышает 40 м). По числу параллельно действующих камер шлюзы могут быть однониточ­ными (один шлюз), двухниточными (два рядом расположенных шлюза) и т.д.

Для удобного захода в шлюз устраивают специальные направ­ляющие сооружения - палы. Они представляют собой свайные кусты, поставленные на определенном расстоянии один от другого, либо деревянные эстакады, стенки или удер­живаемые цепями понтоны. Для швартовки судов, ожидающих шлюзования, предназначены причалы, в большинстве случаев представляющие собой железобетонную стенку. Причальные устройства в камере шлюза необходимы в связи с тем, что при наполнении в ней создается беспорядочное течение воды, под воздействием которого судно движется в разные стороны. Для предотвращения аварии судну необходимо надежно ошварто­ваться. Причальные устройства в камерах бывают неподвиж­ные и подвижные. К неподвижным относятся причальные тумбы и рымы. Суда крепятся за тумбы при помощи каната, огон (петля) которого надевается на тумбу. По мере наполне­ния камеры канат подбирают, а при опорожнении, наоборот, потравливают. Неподвижные рымы (рис.15) в стенках камеры устраивают для того, чтобы при подъеме и опускании судна швартовные канаты можно было перекладывать с рыма на рым, когда они не испытывают натяжения. Рымы применяют лишь для учалки малых судов, так как перекладывать канаты больших судов трудно. По высоте камеры рымы располагают не реже чем через 1,5 м. Они имеются и на подходах к шлюзу у причальных стенок.