بوابة (الاتصالات)

البوابة هي قطعة من أجهزة أو برامج الشبكات تُستخدم في شبكات الاتصالات، وتسمح بتدفق البيانات من شبكة منفصلة إلى أخرى. وتختلف البوابات عن أجهزة التوجيه أو المحولات في أنها تتواصل باستخدام أكثر من بروتوكول واحد لربط شبكات متعددة ^{[ 1 ] [ 2 ]،} ويمكنها العمل في أي من طبقات نموذج OSI السبع .

يمكن أن يشير مصطلح "البوابة" بشكل عام إلى جهاز كمبيوتر أو برنامج كمبيوتر مُهيأ لأداء مهام البوابة، مثل البوابة الافتراضية أو جهاز التوجيه ، وفي حالة بروتوكول HTTP ، يُستخدم مصطلح "البوابة" غالبًا كمرادف لمصطلح "الوكيل العكسي" . ^{[ 3 ]} كما يمكن أن يشير إلى جهاز مُثبّت في المنازل يجمع بين وظائف جهاز التوجيه والمودم في جهاز واحد، ويستخدمه مزودو خدمة الإنترنت، ويُسمى أيضًا " البوابة السكنية" . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

توفر بوابة الشبكة اتصالاً بين الشبكات، وتحتوي على أجهزة مثل مترجمات البروتوكولات، ومطابقات المعاوقة ، ومحولات معدل البيانات، وعوازل الأعطال ، ومترجمات الإشارات . تتطلب بوابة الشبكة وضع إجراءات إدارية مقبولة بين الشبكات التي تستخدمها. تُعرف بوابات الشبكة، أو بوابات ترجمة البروتوكولات، بقدرتها على تحويل البروتوكولات لربط الشبكات ذات تقنيات بروتوكولات الشبكة المختلفة. على سبيل المثال، تربط بوابة الشبكة شبكة إنترانت مكتبية أو منزلية بالإنترنت . إذا أراد مستخدم حاسوب مكتبي أو منزلي تحميل صفحة ويب ، فسيتم الوصول إلى بوابتي شبكة على الأقل: الأولى للوصول من الشبكة المكتبية أو المنزلية إلى الإنترنت ، والثانية للوصول من الإنترنت إلى الحاسوب الذي يعرض صفحة الويب.

في شبكة بروتوكول الإنترنت (IP)، تُرسل حزم بيانات IP المتجهة إلى وجهة خارج شبكة فرعية محددة إلى بوابة الشبكة. على سبيل المثال، إذا كانت شبكة خاصة لها عنوان IPv4 أساسي هو 192.168.1.0 وقناع شبكة فرعية هو 255.255.255.0، فإن أي بيانات موجهة إلى عنوان IP خارج النطاق 192.168.1.0–192.168.1.255 تُرسل إلى بوابة الشبكة. تعمل شبكات IPv6 بطريقة مماثلة. أثناء إعادة توجيه حزمة بيانات IP إلى شبكة أخرى، قد تُجري البوابة ترجمة عناوين الشبكة .

في شبكات المؤسسات، تعمل بوابة الشبكة عادةً كخادم وكيل وجدار حماية . ^{[ 7 ]}

في نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز، تتيح ميزة مشاركة اتصال الإنترنت لجهاز الكمبيوتر العمل كبوابة من خلال توفير اتصال بين الإنترنت والشبكة الداخلية. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

تربط بوابة الإنترنت إلى المدار (I2O) أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة المتصلة بالإنترنت بأنظمة حاسوبية تدور حول الأرض، مثل الأقمار الصناعية أو المركبات الفضائية المأهولة. وكان مشروع هيرميس، الذي تديره وكالة الفضاء المدنية الإكوادورية، أول من نفّذ هذا النوع من البوابات في 6 يونيو 2009. ^{[ 10 ] [ 11 ]} ويغطي مشروع هيرميس مسافة قصوى تبلغ 22,000  كيلومتر، ويمكنه نقل الصوت والبيانات. وتُعد الشبكة التعليمية العالمية لعمليات الأقمار الصناعية (GENSO) نوعًا آخر من بوابات الإنترنت إلى المدار.

بوابة التخزين السحابي هي جهاز أو خادم شبكي يُترجم واجهات برمجة تطبيقات التخزين السحابي ، مثل SOAP أو REST، إلى بروتوكولات تخزين قائمة على الكتل، مثل iSCSI أو Fiber Channel ، أو واجهات قائمة على الملفات، مثل NFS أو CIFS . ^{[ 12 ] [ 13 ]} تُمكّن بوابات التخزين السحابي الشركات من دمج التخزين السحابي الخاص في تطبيقاتها دون الحاجة إلى نقل هذه التطبيقات إلى سحابة عامة، ^{[ 14 ]} مما يُبسط عملية حماية البيانات. ^{[ 14 ]}

توفر بوابة إنترنت الأشياء (IoT) جسرًا ( محول بروتوكول) بين أجهزة إنترنت الأشياء في الميدان، والحوسبة السحابية، ومعدات المستخدم مثل الهواتف الذكية. كما توفر بوابة إنترنت الأشياء رابط اتصال بين الميدان والحوسبة السحابية، وقد توفر خدمات غير متصلة بالإنترنت وتحكمًا فوريًا في الأجهزة في الميدان. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

لتحقيق قابلية تشغيل مستدامة في منظومة إنترنت الأشياء، ^{[ 17 ] [ 18 ]} يُستخدم نموذجان رئيسيان لبروتوكولات تبادل البيانات: أحدهما قائم على ناقل البيانات ( DDS ، REST ، XMPP ) والآخر قائم على وسيط البيانات ( AMQP ، CoAP ، MQTT ، JMI ). تُصنف البروتوكولات التي تدعم تبادل المعلومات بين النطاقات القابلة للتشغيل البيني إلى بروتوكولات تركز على الرسائل (AMQP، MQTT، JMS ، REST) ​​وبروتوكولات تركز على البيانات (DDS، CoAP، XMPP). ^{[ 19 ] [ 20 ]} تتواصل الأجهزة المتصلة باستخدام بروتوكولات خفيفة لا تتطلب موارد معالجة مركزية كبيرة. تُعد لغات البرمجة C وJava وPython وبعض لغات البرمجة النصية من الخيارات المفضلة لمطوري تطبيقات إنترنت الأشياء. تستخدم عُقد إنترنت الأشياء بوابات إنترنت الأشياء منفصلة للتعامل مع تحويل البروتوكولات، وتخزين قواعد البيانات، واتخاذ القرارات (مثل معالجة التصادمات)، وذلك لتعويض محدودية ذكاء الأجهزة.

• المعيار الفيدرالي 1037C
• MIL-STD-188