Standardgateway: Vad det är, hur det fungerar och hur man konfigurerar det

Informatec Digital » Resurser » Standardgateway: Vad det är, hur det fungerar och hur man konfigurerar det

La standard gateway Det är ett av de där nätverkskoncepten som alla har hört talas om, men som många inte helt förstår. Det är dock viktigt för att du ska kunna surfa på internet, komma åt andra enheter eller Konfigurera din router korrektdin dator eller till och med industriella Internet of Things-enheter.

I den här artikeln kommer vi lugnt att bryta ner vad en Standardgateway: vad den är till för och hur man konfigurerar den I olika scenarier: från det typiska hemnätverket med en router från internetleverantören, till hanterade switchar eller seriell-till-Ethernet-omvandlare i industriella miljöer. Du får se praktiska exempel med riktiga IP-adresser, vi svarar på vanliga frågor (som varför det nästan alltid slutar på .1) och vi går igenom några vanliga problem och hur man löser dem.

Vad är egentligen en standardgateway?

I IP-nätverk, en inkörsport Det är enheten som fungerar som en brygga mellan två olika nätverk, tar emot paket och vidarebefordrar dem till deras destination. Den fungerar som en översättare och budbärare, och ansluter ditt lokala nätverk till större nätverk, vanligtvis internet.

När vi pratar om standard gateway Vi syftar på den enhet som din dator, mobiltelefon, switch eller industriella omvandlare skickar all trafik som är avsedd för adresser utanför sitt eget lokala nätverk till. Enkelt uttryckt är det den "standardrutt" som trafiken tar när enheten inte vet vilken specifik rutt den ska skickas till.

I ett IP-nätverk är standardgatewayen nästan alltid routerns IP-adress inom samma subnät som din enhet. Om din dator är på 192.168.1.50 med en subnätmask på 255.255.255.0 är standardgatewayen vanligtvis något i stil med 192.168.1.1 eller 192.168.1.254, vilket motsvarar routerns lokala IP-adress.

Detta koncept gäller både mycket enkla hemnätverk och komplexa affärsinfrastrukturerdär gatewayen vanligtvis är en dedikerad router, brandvägg eller lager 3-utrustning som routar mellan flera VLAN eller subnät.

Privat IP-adress, offentlig IP-adress och gatewayens roll

I alla IP-baserade nätverk är det viktigt att skilja mellan Privat IP och publik IPEn router som fungerar som en gateway har vanligtvis minst två IP-adresser: en på det lokala nätverket och en "utanför".

Å ena sidan har routern en privat IP-adress För att identifiera sig inom ditt lokala nätverk (LAN). Det är en IP-adress som 192.168.xx, 10.xxx eller 172.16.xx-172.31.xx. Det är den IP-adress du använder för att komma åt din administratörspanel från din dator eller mobila enhet.

Å andra sidan har samma lag en offentlig IP-adressDin IP-adress, som syns på internet, är det som gör att resten av det globala nätverket kan veta hur de kan nå dig. Denna IP-adress tilldelas vanligtvis av din internetleverantör (ISP) via DHCP eller PPPoE, eller så kan den vara statisk om du prenumererar på en statisk IP-tjänst.

Routern ansvarar för att översätta och dirigera trafik mellan privata och publika IP-adresser med hjälp av tekniker som NAT (Network Address Translation)För dina interna enheter är det standardgatewayen, och för de utvändiga är det helt enkelt en annan IP-adress på internet som pekar på din anslutning.

I hem och små kontor spelas denna roll vanligtvis av routrar med integrerat modem (kabelmodem, DSL-modem eller allt-i-ett-utrustning), som ansluter ditt lokala nätverk (LAN) till operatörens nätverk och därifrån till internet (WAN).

Praktiskt exempel på ett lokalt nätverk med en standardgateway

För att se allt detta konkret, föreställ dig ett enkelt nätverk som består av en router och flera enheter anslutna till den, såsom datorer och skrivare. De delar alla samma delnät 192.168.4.0/24.

Enheternas IP-adresser kan till exempel vara: 192.168.4.3 (PC 1), 192.168.4.4 (PC 2), 192.168.4.5 (PC 3), 192.168.4.6 (PC 4), 192.168.4.7 (PC 5) och 192.168.4.8 (PC 6). Var och en har sin egen unika IP-adress inom samma nätverk, så de kan kommunicera med varandra utan problem.

Routern skulle i det här fallet ha en tilldelad den. Privat IP-adress inom LAN-nätverket, till exempel 192.168.4.1Det här är adressen du konfigurerar som standardgateway på varje enhet i nätverket. Samma maskin har också en offentlig IP-adress på sitt WAN-gränssnitt, som tillhandahålls av din internetleverantör, vilken inte nödvändigtvis behöver vara i intervallet 192.168.4.x.

Subnätmasken för alla enheter kan vara 255.255.255.0Detta indikerar att giltiga värdadresser sträcker sig från 192.168.4.1 till 192.168.4.254. Det här är adresser som kan tilldelas datorer; på det specifika nätverket bör du inte använda vare sig 192.168.4.0 eller 192.168.4.255 för slutenheter.

IP-adressen 192.168.4.0 är reserverad för att identifiera själva nätverket (nätverksadress) och 192.168.4.255 är sändningsadressen eller sändaDetta används när paket skickas till alla enheter i subnätet samtidigt. Det är därför du alltid ser dessa två ändar exkluderade när du manuellt tilldelar IP-adresser.

Standardrutt och relation till gateway

Standardgatewayen är nära besläktad med ett grundläggande routingkoncept: standardruttDenna rutt är en speciell post i en enhets routingtabell som anger vart paket vars destination inte matchar någon mer specifik rutt ska skickas.

En typisk standardrutt består av en öde 0.0.0.0en mask på 0.0.0.0 och nästa hopp-IP-adress, vilket är exakt standardgatewayen. Betydelsen av 0.0.0.0/0 är "alla IP-adresser som inte har parats ihop med andra rutter".

Tänk på routingtabellen som en lista med regler: om en destinations-IP-adress finns inom ditt eget subnät skickar datorn trafik direkt till den värden. När det inte finns någon explicit regel för IP-adressen i fråga använder routingtabellen en annan metod. standardruttsom säger något i stil med: "om du inte vet var du ska börja, skicka den till den här routern."

Till exempel om din dator har IP konfigurerad som standardgateway 172.31.48.1Detta genererar automatiskt en 0.0.0.0/0-rutt med den routern som nästa hopp. All trafik som går till internet och som inte är för själva nätverket kommer att gå via denna rutt.

På mer avancerade enheter, som t.ex. Layer 3-switchar eller professionella routrarIstället för ett enkelt gateway-fält konfigureras en statisk rutt direkt med en destination på 0.0.0.0, en mask på 0.0.0.0 och lämpligt nästa hopp, men sluteffekten är exakt densamma.

Standardgateway på hemroutrar och statisk IP

I heminstallationer är det mycket vanligt att routern får sin Internetanslutning via PPPoE eller via DHCP från operatören. I dessa fall anger du helt enkelt ditt PPPoE-användarnamn och lösenord (om det behövs), och de återstående parametrarna (WAN-IP, subnätmask, ISP-gateway och DNS) tillhandahålls automatiskt av leverantören.

När du anlitar en statisk offentlig IP-adress Med din internetleverantör ändras situationen något. Många routrar låter dig välja "Statisk IP" som WAN-anslutningstyp, och där måste du manuellt ange IP-adress, subnätmask, gateway (på internetleverantörens sida) och DNS-servrar. Om dessa värden är felaktiga kommer anslutningen inte att fungera.

Det är vanligt att någon försöker använda Routerns lokala IP-adress (till exempel 192.168.1.1) som en gateway i WAN-konfigurationen, vilket är felaktigt, till exempel när Anslut två routrar till samma nätverkDen adressen är giltig som en gateway för enheter i ditt interna nätverk, men den gateway som routern begär på WAN-sidan måste vara den som din internetleverantör har definierat i sitt nätverk, vanligtvis inom samma intervall som din publika IP-adress.

Om du anger en felaktig mask (till exempel 255.255.255.0 bara för att din IP-adress "ser ut som klass C") eller en felaktig gateway, kan routern visa felmeddelanden som att IP-adressen och gatewayen inte tillhör samma subnät, eller helt enkelt misslyckas med att upprätta en session.

I sådana tvivelfall bör hänvisningen alltid vara den Internetoperatör, eftersom de är de som känner till ditt nätverks topologi och måste förse dig med offentlig IP-adress, mask, WAN-gateway och, om tillämpligt, DNS att använda.

Standardgateway på smarta och hanterade switchar

Managed switchar behöver också ofta en standard gateway att kunna komma åt resurser utanför sitt eget subnät, till exempel för att ansluta till internet, till en uppdateringsserver eller till ett centraliserat hanteringssystem.

I fallet med den s.k. smarta switchar (Till exempel TP-Links T1500- och T1500G-serier), utför dessa enheter inte avancerad IP-routing. De kräver bara att standardgatewayens IP-adress anges så att de kan skicka hanteringstrafik utåt.

I webbadministrationsgränssnittet går man vanligtvis till något i stil med "Systeminformation > System-IP" och där anger man IP-adressen för routern som ger internetåtkomst, till exempel 172.31.48.1Tillämpa ändringarna så att switchen vet vem den ska vidarebefordra icke-lokal trafik till.

Däremot, helt hanterade eller lager 3-switchar (Till exempel, T1600G- och T2600G-serien) stöder IP-routing. De har vanligtvis inte ett enkelt "standardgateway"-fält, utan konfigurerar snarare explicit en statisk rutt 0.0.0.0/0 med motsvarande nästa hopp.

Den typiska konfigurationen skulle vara att gå till en meny som "L3 FUNKTIONER > Statisk routing > IPv4 Statisk routing", skapa en post med öde 0.0.0.0Subnätmasken är 0.0.0.0, och nästa hopadress är IP-adressen för routern som ansluter till internet. När den sparats skickar switchen all trafik vars destination inte tillhör någon annan intern rutt till den adressen.

Det är viktigt att inte glömma att det i många av dessa team är nödvändigt att spara inställningar manuellt med hjälp av alternativ som ”Spara” i webbgränssnittet eller med kommandon som ”kopiera running-config startup-config” i CLI, annars kommer gatewayen att gå förlorad när enheten stängs av.

Standardgateway i seriell-till-Ethernet (IIoT)-omvandlare

I industriella sakernas internet (IIoT)-miljöer, seriell-till-Ethernet-omvandlare De möjliggör integration av äldre utrustning med RS-232/485-portar i moderna IP-nätverk. Dessa enheter fungerar som översättare mellan seriell och Ethernet-världen.

Omvandlaren ansluts till traditionell utrustning via sin serieport på ena sidan och till IP-nätverket på den andra. Den tar emot data som tas emot via serieporten, kapslar in den i IP-paket och skickar den över nätverket. För att kommunicera med enheter utanför sitt subnät måste nätverket vara korrekt konfigurerat. standard gateway.

Funktionen liknar den hos en PC: när konverteraren vill nå en destination utanför sitt eget nätverk vidarebefordrar den trafiken till den IP-adress som konfigurerats som dess gateway. Detta är vanligtvis adressen till en router eller en Layer 3-switch med routingfunktioner till andra nätverk.

Gateway-konfigurationen på dessa enheter görs vanligtvis från en webbadministrationspanel eller ett hanteringsverktygdär du anger: omvandlarens IP-adress, subnätmask och standardgateway. Nätverksadministratören tilldelar dessa värden enligt den övergripande systemtopologin.

Om gatewayen är felkonfigurerad (till exempel en IP-adress utanför konverterarens subnät eller en obefintlig adress) kan enheten fortfarande kommunicera med värdar på samma lokala nätverk, men Kommunikation med fjärrnätverk kommer att misslyckasorsakar dataavbrott eller oförmåga att komma åt från externa övervakningssystem.

Vissa moderna omvandlare stöder till och med dynamisk gateway-konfigurationDetta gör att de automatiskt kan anpassa denna parameter när vissa aspekter av nätverket ändras, vilket är användbart vid stora och föränderliga implementeringar.

Så här hittar du din standardgateway och din privata IP-adress

Det är mycket användbart att veta hur man hittar båda din dators privata IP-adress såsom routerns standardgateway, särskilt när du behöver öppna portar, felsöka ett anslutningsproblem eller komma åt routerns inställningar.

När du ansluter till internet hemifrån eller från kontoret tilldelar din router dig automatiskt en privat IP-adress med hjälp av DHCP. Denna IP-adress kommer att vara olika för varje enhet som är ansluten till samma nätverk, så att routern kan skilja mellan dem och hantera deras trafik individuellt.

Din privata IP-adress matchar inte din offentlig IP-adressDen publika IP-adressen är vad omvärlden ser när du besöker webbplatser, medan den privata IP-adressen bara spelar roll inom ditt lokala nätverk. För konfigurationsuppgifter är du vanligtvis intresserad av den privata IP-adressen, och i andra hand gateway-IP-adressen.

Huruvida informationen hittar sig beror på operativsystemet, men i samtliga fall listas den vanligtvis i nätverksinställningarna som "Standardgateway", "Router" eller "Standardgateway". När du väl har den kan du ange den i din webbläsare för att komma åt den. routerns adminpanel (förutsatt att du har ett användarnamn och lösenord, förstås).

På mobila enheter, både iOS och Android, visas gateway-värdet vanligtvis i informationen om det Wi-Fi-nätverk du är ansluten till, tillsammans med din interna IP-adress, mask och tilldelade DNS.

Typiska gatewayproblem och hur man hanterar dem

Ett av de vanligaste problemen relaterade till gatewayen är att utrustningen Den kan inte ansluta till internet. Trots att den verkar vara ansluten till det lokala nätverket kan detta bero på felaktiga manuella konfigurationer, föråldrade drivrutiner eller nätverkskonflikter.

I en Windows-miljö är en av de första sakerna att kontrollera konfigurationen av Internetprotokoll version 4 (TCP / IPv4)I många fall kan routern tilldela IP-adressen och gatewayen med DHCP genom att helt enkelt se till att alternativen "Hämta en IP-adress automatiskt" och "Hämta DNS-serveradress automatiskt" är aktiverade.

Det är också relativt vanligt att IPv6 orsakar konflikter i nätverk som inte använder det korrekt. Att tillfälligt inaktivera TCP / IPv6 I nätverkskortets egenskaper kan det hjälpa att utesluta problem genom att endast behålla IPv4.

En annan klassisk strategi i Windows är att använda kommandotolken som administratör och köra kommandon som ipconfig / release För att frigöra den nuvarande IP-adressen, använd ipconfig /flushdns för att rensa DNS-cachen och ipconfig /registerdns för att registrera den igen, och starta sedan om datorn.

Om problemet kvarstår efter allt detta är det en bra idé att installera om eller uppdatera drivrutiner för nätverkskort (både trådbunden och Wi-Fi) från datortillverkarens officiella webbplats eller korttillverkaren själv. En skadad eller föråldrad drivrutin kan göra att gatewayen slutar svara eller till och med inte tilldelar en korrekt IP-adress.

I vissa fall uppstår problemet eftersom enheten lagrar flera sparade Wi-Fi-nätverk och upplever konflikter när den försöker ansluta. Att ta bort gamla nätverk från "Nätverks- och delningscenter" och återansluta till rätt nätverk från grunden förhindrar vanligtvis att den ansluter till fel eller felkonfigurerat nätverk.

Val av gateway-IP: .1 eller .254?

En ganska vanlig fråga när man utformar ett nätverk är om det finns någon tvingande anledning till gateway slutar på .1 (till exempel 192.168.1.1) eller i .254 (192.168.1.254) i ett /24-subnät. I praktiken, så länge IP-adressen tillhör subnätet och inte är reserverad, är båda alternativen giltiga.

Många organisationer föredrar att reservera första tillgängliga adressen (xxx1) för huvudroutern eller brandväggen, enbart enligt konvention och för att underlätta memorering. Det är lätt att komma ihåg att "routern är .1" och undviker förväxling med annan utrustning.

Andra väljer dock att använda den senast användbara IP-adressen (xxx254) för gatewayen, vilket lämnar utrymme i början av subnätet för servrar, nätverksutrustning eller viktiga enheter som du vill numrera i ordnad ordning (t.ex. 192.168.1.10 för server A, 192.168.1.20 för server B, och så vidare).

Det finns ingen obligatorisk regel i standarderna som kräver att man använder det ena eller det andra; det är snarare en en fråga om stil och intern organisationUtbildningsnätverk lär ofta ut att båda är helt korrekta, och att nyckeln är att vara konsekvent och dokumentera valet.

I stora företagsmiljöer spelar interna policyer och automatisering också en roll: skript, konfigurationsmallar eller hanteringssystem som antar att gatewayen kommer att vara den första eller sista IP-adressen i intervallet. Det viktiga är att inte blanda kriterier urskillningslöst, eftersom det komplicerar underhållet avsevärt.

Skillnader mellan gatewayproblem och Wi-Fi-problem

Det är lätt att blanda ihop händelserna trådlös anslutning med problem med standardgatewayen, när de i verkligheten inte alltid är direkt relaterade. Ibland ansluter datorn automatiskt till det "första nätverket" den ser (kanske ett gammalt nätverk, med en annan nyckel eller konfiguration), och användaren tror att gatewayen är skyldig.

Innan man skyller på routern är det värt att kontrollera exakt vilket Wi-Fi-nätverk enheten använder, dess krypteringstyp (t.ex. WEP, WPA2 eller WPA3) och om nätverket faktiskt har internetåtkomst. Det finns scenarier där man ansluter till ett nätverk som bara ger lokal åtkomst men inte WAN-anslutning, eller där en Wi-Fi-repeater felaktigt konfigurerad.

Många system har en lista över kända nätverk där du kan radera sparade anslutningar som inte längre används. Att ta bort dem och återansluta till rätt nätverk, samt ange rätt lösenord, förhindrar vanligtvis att datorn automatiskt väljer ett felaktigt alternativ.

En annan aspekt att övervaka är om adaptern är konfigurerad för att hämta en IP-adress automatiskt, eller om någon tidigare har lämnat den konfigurerad. en fast IP-adress och gateway som inte längre matchar det aktuella nätverket. Om ditt nätverk nu använder 192.168.1.x och enheten fortfarande använder något i stil med 192.168.0.x, till exempel, kommer det inte finnas något sätt för den att se rätt router.

När nätverkslistan rensas återställs TCP/IPv4-inställningarna till automatiskt, och det verifieras att det aktiva Wi-Fi-nätverket är korrekt, faktiska gatewayproblem minskar avsevärt och det blir lättare att diagnostisera om routern eller leverantören har ett problem.

Som ni har sett, den standardgatewayen hanterar trafik Detta hänvisar till anslutningen som lämnar ditt lokala nätverk och går ut, oavsett om det är hemma med en enkel router, i ett företag med hanterade switchar och statiska rutter, eller i industriella anläggningar med seriell-till-Ethernet-omvandlare. Att förstå vad det är, hur det relaterar till standardrutten, hur du hittar den på din utrustning och vilka typiska konfigurationsfel som görs ger dig mycket större sinnesro när du konfigurerar nätverk, öppnar portar eller felsöker utan att bli galen.