ما هي البوابة الافتراضية في شبكات الحاسوب Default Gateway

البوابة الافتراضية في مصطلحات الإنترنت هي مصطلح لعقد أو نقطة جهاز توفر وصولاً صادراً إلى حزم البيانات إلى وجهة في بعض الشبكات المنفصلة الأخرى، كما يعني الافتراضي ببساطة أنّ هذه البوابة تُستخدم افتراضياً ما لم يحدد التطبيق بوابة أخرى، كما لا يحتاج الخادم الافتراضي إلى أن يكون جهاز توجيه وقد يكون جهاز كمبيوتر به محولي شبكة، حيث يتصل أحدهما بالشبكة الفرعية المحلية والآخر متصل بشبكة خارجية.

ما هي البوابة الافتراضية Default Gateway

البوابة الافتراضية “Default Gateway”: هي عقدة موجودة في شبكة الكمبيوتر تعمل كمضيف إعادة توجيه إلى شبكة أخرى عندما لا يتطابق عنوان IP الوجهة للحزمة مع أي مسار، وهي عقدة تتيح اتصالاً سلساً بين الشبكات ممّا يسمح لجهاز واحد بالتحدث إلى جهاز آخر على شبكة مختلفة، ويطلق عليه بوابة “افتراضية” لأنّها المسار الأول والافتراضي الذي يتم اتخاذه ما لم يتم طلب خيار آخر بشكل نشط.

الاستخدام الأكثر شيوعاً للبوابة الافتراضية هو الوصول إلى صفحة ويب، حيث سيتم إرسال الطلب عبر البوابة قبل الانتقال إلى الإنترنت، واستخدام مفتاح آخر هو توصيل الأجهزة على شبكة فرعية بأجهزة على أخرى مع عمل البوابة الافتراضية كوسيط.

وظائف البوابة الافتراضية

• تتمثل الوظيفة الرئيسية للبوابة الافتراضية في تمرير المعلومات إلى جهاز توجيه آخر عندما لا تعرف الحزمة الحالية الوجهة.

• إنّها عقدة أو جهاز توجيه في الشبكة يربط المضيف بمكونات الشبكة البعيدة.

• عندما يلزم إرسال حزمة إلى شبكة أخرى يجب أن تمر الحزمة عبر البوابة الافتراضية وتحدد البوابة الافتراضية مسار الوجهة وتعيد توجيه الحزمة على هذا المسار.

• يعتبر بمثابة نقطة خروج للحزم في الشبكة.

كيفية البحث عن عنوان IP الخاص بالبوابة الافتراضية لجهاز الكمبيوتر

• باستخدام نافذة موجه الأوامر اكتب “ipconfig” ثم اضغط على “Enter / Return” على لوحة المفاتيح.

• يمكن أن تظهر الكثير من المعلومات التي تم إنشاؤها في هذه النافذة.

• ما عليك سوى التمرير لأعلى ويمكن رؤية “البوابة الافتراضية” مع عنوان “IP” للجهاز، وعلى سبيل المثال “192.168.255.1” مدرجاً على يمينه.

• عندما لا يتم تكوين البوابة الافتراضية على مضيف سيتم إسقاط الحزمة، و”Packet” لن يغادر المضيف على الإطلاق.

• يجب دائماً تكوين البوابة الافتراضية للحزمة للوصول إلى الوجهة.

• أو سيتطلب معرفة عنوان “IP” الخاص بالبوابة الافتراضية إذا كانت هناك مشكلة في الشبكة أو للقيام بتعديلات على جهاز التوجيه.

• في “Microsoft Windows”، يمكن الانتقال إلى عنوان “IP” المحدد بالبوابة الافتراضية لجهاز الكمبيوتر من خلال موجه الأوامر باستعمال الأمر “ipconfig”، وكذلك من خلال لوحة التحكم.

• في نظامي “macOS” و”Linux” يتم اعتماد الأمرين “netstat” و”ip route” للعثور على عنوان البوابة الافتراضية.

ملاحظة:“IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

عيوب تكوين البوابة الافتراضية بشكل غير صحيح

• لا يمكن للمضيف الاتصال بالمضيفين الآخرين في الشبكة المحلية.

• لن يقوم المحول بإعادة توجيه الحزم التي بدأها المضيف.

• سيتعين على المضيف استخدام “ARP” لتحديد العنوان الصحيح للبوابة الافتراضية.

• لا يمكن للمضيف الاتصال بالمضيفين في الشبكات الأخرى.

• لن ينجح الأمر “ping” من المضيف إلى “168.0.0.1”.

• عندما يتطلب المضيف إرسال رسالة إلى مضيف آخر متوفر على نفس الشبكة، يمكنه إعادة توجيه الرسالة مباشرة.

• عندما يتطلب المضيف نقل رسالة إلى شبكة أخرى، يجب أن يستعمل جهاز التوجيه المعتمد أيضاً بالنسبة البوابة الافتراضية، وذلك لأنّ ارتباط البيانات من عنوان الوجهة البعيدة على المضيف لا يمكن استخدامه مباشرة.

• بدلاً من ذلك، يجب إرسال حزمة “IP” إلى جهاز التوجيه وسيقوم جهاز التوجيه بإعادة توجيه الحزمة نحو وجهتها.

ملاحظة:“ARP” هي اختصار لـ “Address Resolution Protocol”.

أساسيات البوابات الافتراضية

تُعد البوابات الافتراضية بأنّها في الأساس أنظمة توجيه تضمن إرسال الطلب إلى الوجهة الصحيحة حتى إذا كان المرسل والمستقبل يستخدمان بروتوكولات شبكة مختلفة، والجهاز الذي يرسل الطلب هو “الجهاز الأصلي” وكجزء من العملية سيرسل الجهاز طلب وصول باستخدام جدول التوجيه، كما يحدد هذا المسار الأكثر فعالية لإرسال الطلب وما يجب أن يكون عليه جهاز التوجيه، حيث تتلقى البوابة الافتراضية أي طلب لا يحتوي على جهاز توجيه محدد ممّا يضمن استمرار تدفق البيانات.

كما أنّه من السهل جداً العثور على عنوان البوابة الافتراضية، حيث إذا كان نظام التشغيل الذي تختاره هو “Windows”، فما عليك سوى التوجه إلى لوحة التحكم وتحديد مركز الشبكة والمشاركة وبناءً على الإصدار انقر فوق تغيير خيارات المحول أو تغيير إعدادات المحول.

بعد ذلك حدد موقع الشبكة التي ترغب في العثور على البوابة الافتراضية لها، وعندما تكتشفها انقر عليها نقراً مزدوجاً واختر “تفاصيل” من النافذة المنبثقة، حيث هناك ستتمكن من قراءة البوابة الافتراضية “IPv4” والتي ستكون في مكان ما على القائمة.

والعملية أبسط لمستخدمي “MacOS”، وذلك بالانتقال إلى تفضيلات النظام وحدد الشبكة متبوعاً باسم الشبكة التي تستخدمها، كما سيتم عرض عنوان IP في علامة التبويب “TCP / IP” كسلسلة من الأرقام ضمن “جهاز التوجيه”.

• “TCP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol”.

أنواع البوابات الافتراضية

• في الشبكات المنزلية أو شبكات الأعمال الصغيرة التي تحتوي على جهاز توجيه عريض النطاق لمشاركة اتصال الإنترنت يعمل جهاز التوجيه المنزلي كبوابة افتراضية.

• في المنزل أو شبكات الصغيرة مع عدم توفر جهاز توجيه مثل المساكن التي بها اتصال هاتفي بالإنترنت وكما يعمل جهاز التوجيه في موقع مزود خدمة الإنترنت كبوابة افتراضية.

• يمكن أيضاً تهيأت بوابات الشبكة الافتراضية باستعمال جهاز كمبيوتر بدلاً من جهاز توجيه، كما تستخدم هذه البوابات محولين للشبكة، أحدهما متصل بالشبكة الفرعية المتاحة والآخر متصل بالشبكة الخارجية.

• يمكن استعمال أجهزة التوجيه أو أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالبوابة لربط الشبكات الفرعية المحلية مثل تلك المتوفرة في الشركات الكبيرة.

كيفية عمل البوابة الافتراضية

يمكن لجهاز الكمبيوتر الذي يحتوي على عنوان “IP” وقناع الشبكة الفرعية التحدث مباشرة مع أجهزة الكمبيوتر الأخرى، والتي تشترك في نفس قناع الشبكة الفرعية ولديها عناوين “IP” داخل نفس شبكة “IP”، وللعثور على جهاز التوجيه المحلي الخاص به يحتاج الكمبيوتر إلى ما يسمى بالبوابة الافتراضية والتي تسمى أحياناً ببساطة البوابة.

والبوابة الافتراضية هي دائماً جهاز توجيه يمكنه الاتصال بأكثر من شبكة “IP” ويمكنه توجيه حركة المرور بين شبكات “IP” هذه، وسيكون للموجه عنوان “IP” الخاص به على كل شبكة “IP” يرتبط بها ويمكن للكمبيوتر التحدث فقط مع عناوين “IP” الأخرى داخل شبكة “IP” الخاصة به، لذلك لكي يتمكن الكمبيوتر من الاتصال عبر جهاز توجيه يجب أن ينتمي أحد عناوين “IP” الخاصة بالموجه على الأقل إلى نفس شبكة “IP” مثل الكمبيوتر.

عندما يوزع جهاز التوجيه عنوان “IP” وقناع الشبكة الفرعية على الكمبيوتر فإنّه يرسل أيضاً عنوان “IP” الخاص به إلى الكمبيوتر ويطلب من الكمبيوتر استخدام هذا العنوان كبوابة افتراضية، وبمساعدة عنوان البوابة الافتراضية يمكن لأجهزة الكمبيوتر أن تجد طريقها إلى جميع شبكات “IP” الأخرى في العالم بأسره، ويعرف الكمبيوتر أنّه يمكنه التحدث مباشرة مع أي عنوان “IP” آخر على شبكة “IP” نفسها.

ولكن بمجرد أن يحتاج إلى التحدث إلى أي شبكة “IP” أخرى، فإنّه يحتاج فقط إلى إرسال حركة المرور إلى البوابة الافتراضية وهي جهاز التوجيه، ثم سيتولى جهاز التوجيه مسؤولية توجيه حركة المرور نحو الوجهة على الإنترنت.