O que é um API Gateway?

Suas funções incluem rotear e transformar solicitações de clientes, agregar respostas, aplicar políticas de segurança e integrar-se com ferramentas de análise de dados e ferramentas de monitoramento.

Uma interface de programação de aplicativos (API) é um conjunto de regras ou protocolos que permitem que aplicações de software troquem dados, recursos e funcionalidades. As APIs ajudam as empresas a usar serviços internos e de terceiros sem precisar criar integrações personalizadas para cada um. De acordo com o relatório State of the API de 2025 da Postman, mais de oito em cada dez empresas adotaram algum grau de estratégia API-first, enquanto 25% se consideram totalmente API-first.

Os gateways de API desempenham um papel fundamental nos ambientes de TI modernos, simplificando as interações da API e ajudando as aplicações do cliente a acessar uma ampla variedade de serviços (por meio de suas respectivas APIs), até mesmo serviços desenvolvidos em diferentes linguagens de programação, hospedados em diversas plataformas ou implementados em ambientes de nuvem, de edge e locais.

Os gateways de API podem atender tanto usuários internos que acessam uma aplicação própria ou de terceiros, quanto usuários externos, como clientes ou parceiros de negócios. Nos sistemas federados, as empresas usam vários gateways para aplicar diferentes protocolos e padrões de segurança, dependendo do grupo de APIs ou do tipo de usuário.

Os API gateways geralmente apresentam duas camadas arquitetônicas principais:

• O painel de controle lida com a configuração e o gerenciamento – definindo políticas de segurança, registrando e monitorando solicitações de API, além de definir regras de roteamento.
   

• O painel de dados encaminha as solicitações da API em tempo real, aplicando as diretrizes de roteamento, os protocolos de segurança e as restrições de dados definidas pelo painel de controle.

Uma solicitação de dados de um cliente para uma API é conhecida como uma chamada de API. O API gateway recebe uma chamada de API (às vezes chamada de solicitação de API), a encaminha para um ou mais serviços de back-end, reúne os dados solicitados e os entrega ao cliente em uma única resposta combinada. Caso contrário, o cliente precisaria interagir diretamente com várias APIs para acessar cada serviço ou fonte de dados relevante.

Por exemplo, um sistema de saúde pode usar um gateway de API para ajudar os pacientes a se conectar a vários serviços de back-end por meio de uma aplicação. Usando um notebook ou telefone, os pacientes podem revisar registros médicos, agendar consultas, efetuar pagamentos e enviar mensagens a partir do mesmo dashboard. O gateway de API atua como um ponto de entrada único, roteando as chamadas de API para o serviço apropriado, para que os usuários não precisem navegar entre várias plataformas para acessar cada serviço. Ele também oferece suporte a criptografia, aplicação de políticas de autorização e outras medidas de segurança para ajudar a proteger dados sensíveis de pacientes.

Antes de explorar como os API gateways são implementados, é importante entender como eles diferem das próprias APIs. APIs são conjuntos de regras e protocolos que permitem que diferentes aplicações de software se comuniquem, geralmente por meio de protocolos HTTP ou HTTPS baseados na web. São como andares dentro de um prédio de escritórios, em que cada andar representa um serviço específico. Para recuperar dados, o cliente deve visitar o andar correspondente para acessar o serviço dentro dele.

Um gateway de API, por sua vez, é como a porta da frente do edifício de um escritório – o único ponto de passagem que os clientes devem usar para chegar a cada andar. Em muitas configurações, o gateway também atua como um porteiro: verifica as credenciais dos visitantes para determinar quais andares eles têm permissão para acessar. Em vez de exigir que os clientes explorem cada andar por conta própria, o sistema recupera as informações ou os serviços solicitados em nome deles e os retorna como um pacote único.

Os API gateways ajudam as organizações a oferecer uma experiência de APIs consistente, segura e eficiente para os usuários. As principais funções e responsabilidades incluem:

Atuando como um endpoint unificado da API, o gateway recebe as chamadas de entrada, autentica, processa com base nas políticas organizacionais e faz o direcionamento delas para os serviços de backend apropriados. Em seguida, o gateway agrega e retorna os resultados para o cliente da API (geralmente um aplicativo ou site voltado para o usuário) em formato composto.

Este processo permite aos usuários acessar diversos recursos com uma única chamada de API e receber uma resposta única e coesiva. Em algumas configurações, o gateway opera em conjunto com uma camada de orquestração de fluxo de trabalho que pode coordenar tarefas automatizadas de várias etapas para otimizar as funções de negócios.

O gerenciamento de API é o processo escalável de criar, publicar e gerenciar APIs dentro de uma empresa. De acordo com a empresa multi-nuvem f5, as organizações modernas frequentemente gerenciam milhares (PDF) de APIs simultaneamente, tornando a visibilidade, o controle e a governança um desafio constante.

Os gateways de API simplificam essa complexidade centralizando tarefas de gerenciamento, como roteamento de solicitações, versionamento, balanceamento de carga e gerenciamento de tráfego. Eles também melhoram a observabilidade da API, gerando registros de chamadas de API e integrando-se a ferramentas de análise, proporcionando às equipes insights mais profundos dos padrões de uso e desempenho.

Segurança de API refere-se às práticas e procedimentos que protegem as APIs contra o uso indevido, ataques maliciosos e outras ameaças de cibersegurança. Os gateways de API ajudam a aplicar os protocolos de segurança, gerenciando autenticação, autorização e outros controles de permissão e acesso.

Utilizam protocolos de criptografia, como Transport Layer Security (TLS) e Open Authorization (OAuth), para ajudar a manter uma rede segura e facilitar conexões seguras. A limitação de taxa, ou a permissão de um certo número de solicitações por usuário, pode proteger contra ataques de distributed denial-of-service (DDoS). Por fim, o gateway de API lida com a governança e a supervisão de cada API sob sua responsabilidade, protegendo contra desalinhamentos, shadow APIs e outras vulnerabilidades de segurança.

Os gateways de API podem monitorar e registrar solicitações, respostas e erros de API. As organizações usam essas análises de dados para obter uma melhor compreensão do tráfego e do desempenho da API, melhorar a resolução de problemas e fortalecer a segurança.

Logs e métricas não apenas melhoram a visibilidade, ajudando as equipes a identificar rapidamente erros e ameaças à segurança, mas também fornecem contexto sobre como e por que os erros surgem. Isso contribui para a integridade do sistema a longo prazo.

Os gateways de API podem fortalecer a eficiência empresarial, melhorando o desempenho e a disponibilidade dos serviços de back-end, além de contribuir para uma experiência mais confiável e responsiva para os usuários.

A compressão de resposta permite que o gateway transforme respostas grandes em arquivos menores, reduzindo o consumo de largura de banda e os tempos de carregamento. O armazenamento em cache ajuda as empresas a armazenar localmente dados referenciados com frequência, melhorando o desempenho, minimizando custos e a carga do servidor.

Por fim, embora as empresas frequentemente implementem a limitação de taxa por motivos de segurança, as táticas também promovem a estabilidade. Isso ajuda a evitar que os servidores fiquem sobrecarregados e garante que o acesso à API seja distribuído de forma justa.

Embora compartilhem funções principais, as implementações de APIs gateways podem variar dependendo da arquitetura e da implementação. Os frameworks comuns incluem:

Uma arquitetura de microsserviços é uma abordagem de desenvolvimento de software que divide aplicações em partes menores e que funcionam de forma independente. Cada microsserviço é responsável por uma única função e pode ser implementado e escalado de forma autônoma. Ao mesmo tempo, os serviços podem se comunicar facilmente por meio de APIs, servindo como blocos de construção modulares para programas maiores. Quase três quartos das organizações utilizam microsserviços, enquanto outros 23% planejam implementar o framework no futuro, de acordo com o relatório da Gartner de 2023.

Em um ambiente de microsserviços, os API gateways geralmente lidam com o tráfego norte-sul, encaminhando chamadas de APIs de clientes externos para o serviço de back-end apropriado. Eles geralmente trabalham em conjunto com malhas de serviço, que lidam principalmente com tráfego leste-oeste, ou comunicações entre serviços dentro do ambiente de microsserviços.

Existem algumas exceções: um API gateway pode ser configurado para rotear tráfego interno, especialmente em ambientes modernos. Mas o gateway tende a ficar em uma camada arquitetônica separada, enquanto as malhas de serviço são implementadas ao londo de cada serviço ou integradas a ele para facilitar e gerenciar conexões internas.  

Em um ambiente de microsserviço, o gateway de API desempenha um papel fundamental, ao permitir que as organizações retornem os recursos solicitados por meio de uma única chamada de API. Por exemplo, uma empresa de comércio eletrônico pode ter serviços separados para informações sobre produtos, preços e estoque. Com um gateway de API, uma aplicação pode buscar informações ou acessar funções de cada serviço por meio de uma única solicitação. Esse fluxo de trabalho é especialmente útil à medida que os ambientes de microsserviços se tornam mais complexos, com as empresas adicionando novos serviços e APIs ao longo do tempo.

O Kubernetes é um sistema de orquestração de código aberto que ajuda as empresas a implementar, dimensionar e gerenciar serviços em ambientes conteinerizados, em que os aplicações são empacotados como contêineres leves, incluindo suas dependências. O Kubernetes é frequentemente usado em arquiteturas de microsserviços, embora também possa suportar arquiteturas monolíticas, sem servidor e outros frameworks. A plataforma de orquestração desempenha um papel crítico na infraestrutura de nuvem moderna, permitindo que os desenvolvedores criem aplicações uma única vez e a implementem em qualquer lugar.

O API gateway pode interagir com um cluster do Kubernetes conteinerizado de várias maneiras.

• Quando implementado em mais de um cluster Kubernetes, um gateway de API pode se integrar a um balanceador de carga, direcionando o tráfego para o cluster correto para que nenhuma instância individual fique sobrecarregada.
   

• Quando implementado na edge de um cluster do Kubernetes, um API gateway pode atuar como um controlador de entrada. Os controladores de entrada direcionam o tráfego para um cluster do Kubernetes, para os serviços solicitados e, em seguida, retornam novamente.
   

• Quando implementado dentro de um cluster Kubernetes, um gateway de API pode complementar e funcionar em conjunto com uma malha de serviços, que lida com a comunicação entre serviços conteinerizados internos. Essa integração pode melhorar o balanceamento de carga, a descoberta de serviços, o roteamento de tráfego e a criptografia de ponta a ponta.

Em um modelo sem servidor, os desenvolvedores não interagem diretamente com os servidores que executam suas aplicações. Em vez disso, os provedores de nuvem são responsáveis pelo provisionamento e gerenciamento de servidores, para que os desenvolvedores possam se concentrar apenas em escrever e implementar códigos.

Em um contexto sem servidor, os gateways de API funcionam como gateways em ambientes de microsserviços, mas em vez de recuperar dados de serviços de longa duração, eles disparam eventos (instruções que iniciam ações específicas) com base em solicitações de clientes. Essa abordagem ajuda a garantir que as aplicações sejam executadas somente quando necessário, melhorando a segurança e a eficiência.

Um modelo de implementação sem servidor pode ser usado para implementar uma arquitetura de microsserviços, criando uma espécie de infraestrutura híbrida, em que cada serviço opera como uma implementação sem servidor (em vez de uma implementação em contêiner ou máquinas virtuais). Essa configuração pode reduzir custos e melhorar a escalabilidade, especialmente para cargas de trabalho variáveis.

Nem toda implementação de API management tem a mesma aparência. Os componentes podem diferir com base na complexidade do sistema, na abordagem de arquitetura e no caso de uso, embora as distinções nem sempre sejam claras, com alguns componentes compartilhando papéis e funções sobrepostos.

Um ingress controller é um componente de software nativo do Kubernetes que atua como um proxy reverso, roteando tráfego HTTP (ou HTTPS) externo para serviços dentro de um cluster Kubernetes com base em um conjunto de regras de entrada. Os ingress controllers geralmente possuem recursos de balanceamento de carga, que direcionam o tráfego de forma inteligente para diferentes serviços, ajudando a garantir a estabilidade da rede. Eles também podem ajustar dinamicamente seus comportamentos de roteamento para acomodar novas implementações e atualizações de configuração.

Embora os ingress controllers do Kubernetes realizem algumas das mesmas funções que os gateways de API, o papel dos gateways de API geralmente tem um escopo mais amplo, incorporando recursos de gerenciamento de alto nível, como auditoria, registro, controle de acesso e segurança. Além disso, embora os gateways de API possam ser compatíveis com várias configurações, os ingress controllers são específicos para ambientes Kubernetes.

Uma malha de serviço é uma camada de infraestrutura que facilita a comunicação entre serviços internos, permitindo que eles compartilhem dados e funções com eficiência. Enquanto o plano de controle (que define configurações e políticas) é centralizado, o plano de dados é distribuído em todos os serviços por meio de proxies sidecar leves.

Esses proxies, que ficam ao lado de cada instância de serviço, executam as políticas do plano de controle, incluindo segurança, registro, roteamento e criptografia. Por outro lado, os API gateways normalmente existem na edge da rede, em uma camada de arquitetura separada do cliente e das APIs que eles gerenciam.

Embora uma malha de serviço ajude os serviços internos a trocar dados e informações, ela ainda precisa de uma maneira de interagir com o tráfego externo. Nesse caso, um componente especial chamado gateway de entrada atua como ponto de entrada da malha, lidando com o roteamento de tráfego externo e, ao mesmo tempo, mantendo as políticas de segurança e desempenho. Os gateways de API e as malhas de serviço são frequentemente usados em conjunto, o gateway de API lida com interações voltadas para o público, enquanto a malha de serviço facilita as conexões entre os serviços.

Quanto mais complexo for um ambiente de API e maior o tráfego que as APIs recebem, mais valor um API gateway pode fornecer. Além de rotear o tráfego para serviços de back-end, os API gateways também podem:

Os gateways de API podem otimizar o roteamento de tráfego para ajudar a reduzir a latência e melhorar a experiência do usuário. A limitação de taxa define um limite para o número de solicitações que um cliente pode fazer e bloqueia solicitações excessivas. A limitação de solicitações gerencia picos de tráfego desacelerando, atrasando ou enfileirando solicitações. O balanceamento de carga ajuda as empresas a determinar a integridade de um servidor com base em métricas em tempo real e a ajustar os caminhos de roteamento adequadamente.

Juntas, essas estratégias protegem os serviços de back-end de ficarem sobrecarregados ou comprometidos, minimizam os tempos de resposta e contribuem para um serviço mais rápido e confiável.

Os API gateways ajudam as organizações a equilibrar o tráfego de APIs e as cargas de trabalho à medida que a organização cresce. Os gateways podem se integrar aos sistemas de automação para adicionar ou remover instâncias em tempo real com base na demanda de tráfego, permitindo que os desenvolvedores se concentrem nos negócios principais e no desenvolvimento de APIs em vez de na administração.

Os gateways de API também podem fortalecer e acelerar implementações de DevOps ao definir e aplicar políticas consistentes de segurança e distribuição de tráfego. Como os gateways reduzem a complexidade técnica e promovem a interoperabilidade e a integração, eles permitem que os desenvolvedores se concentrem na criação de funcionalidades novas e exclusivas, em vez de reconstruir constantemente funções comuns, como controle de tráfego ou tradução de protocolos.

Por fim, como os gateways podem gerenciar com eficácia várias versões de uma API, os desenvolvedores podem testar várias iterações antes da implementação ou manter uma instância de uma versão mais antiga da API para um caso de uso específico.

Embora as APIs tenham funções e responsabilidades distintas, elas geralmente compartilham alguns fluxos de trabalho comuns.

Por exemplo, muitas chamadas de API passam por um processo idêntico de autorização e validação para cumprir os protocolos de segurança. Cada API pode estar sujeita às mesmas políticas de registro e monitoramento, que são usadas para obter insights sobre taxas de uso e tráfego. Por fim, se as APIs forem monetizadas, cada chamada poderá precisar ser roteada para um serviço de cobrança. Um gateway de API pode automatizar e orquestrar essas tarefas, promovendo um fluxo de trabalho contínuo e consistência em todo o sistema.

Os API gateways também são compatíveis com a terminação Secure Sockets Layer (SSL), um método usado para descriptografar dados confidenciais, como senhas e números de cartão de crédito, no gateway, descarregando essa tarefa de uso intensivo de desempenho das APIs individuais. Por fim, quando múltiplas iterações de uma aplicação são implementadas no mesmo servidor, os API gateways podem direcionar o tráfego sem dificuldades para a versão apropriada por meio da leitura de cabeçalhos, caminhos de URL e parâmetros de consulta.

Como as APIs desempenham um papel vital na infraestrutura de TI moderna, elas frequentemente correm o risco de sofrer ataques cibernéticos, incluindo ataques de DDoS, adulteração de parâmetros, ataques de injeção e outras ameaças. Os API gateways podem ajudar na proteção contra essas ameaças com limitação de taxa, autenticação de APIs, autorização de solicitações e outras técnicas.

Os gateways de API frequentemente apresentam funcionalidade integrada de gerenciamento de acesso e identidade (IAM), que fornece visibilidade sobre quem está tentando interagir com quais serviços. Eles também podem monitorar o uso de APIs, registrar tráfego e analisar métricas para identificar comportamentos suspeitos ou vulnerabilidades antes que um ataque ocorra. Por fim, os gateways de API podem ser usados em conjunto com ferramentas como Web Application Firewalls (WAF), que monitoram, filtram e bloqueiam tráfego HTTP malicioso.

Os gateways de API podem unificar serviços que usam diferentes formatos de dados e APIs com diferentes arquiteturas ou protocolos, como transferência de estado representacional (API REST), SOAP, gRPC e WebSocket.

Sem um gateway de API, diferentes formatos e protocolos podem causar problemas de comunicação entre clientes e serviços de back-end. Os gateways atenuam esse desafio realizando a conversão de dados e protocolos, transformando automaticamente solicitações e respostas em formatos compatíveis, tanto para clientes quanto para servidores.

As empresas também podem sincronizar a documentação e as chaves de acesso entre o API gateway e o portal do desenvolvedor (o repositório central onde os desenvolvedores podem descobrir e implementar novas APIs), para que o ambiente de desenvolvimento reflita com precisão os lançamentos e atualizações mais recentes de APIs.

As aplicações legadas podem ser uma barreira ao progresso, especialmente quando são incompatíveis com ambientes modernos e implementações de APIs. No entanto, muitas vezes vale a pena preservar os aplicativos legados, porque contêm dados e funções essenciais que não podem ser facilmente substituídos.

Os gateways de API ajudam as organizações a integrar, reutilizar e reaproveitar aplicações legadas em ambientes de nuvem modernos, em vez de abandoná-las ou reconstruí-las do zero. Os recursos de conversão do gateway permitem que as organizações preservem o código e a formatação originais de um aplicativo legado, mesmo quando o restante da empresa tiver migrado para sistemas mais recentes.

O desacoplamento, que envolve a divisão dos serviços em partes menores, permite que os gateways de API apliquem limitação de taxa, controle de requisições e outras práticas a aplicativos legados, ajudando a modernizar sua funcionalidade e estender seu ciclo de vida. Essa estratégia também ajuda as organizações a manter os serviços online, mesmo quando os atualizam nos bastidores.

Como centro de controle do tráfego de entrada de uma aplicação, os gateways de API podem fornecer uma visão abrangente do uso e do desempenho das APIs. Gráficos e dashboards personalizados ajudam as organizações a visualizar padrões de tráfego, rendimento, tempos de resposta e outras métricas. As notificações alertam as equipes sobre possíveis erros e violações antes que afetem o desempenho ou a segurança das aplicações.

Embora os API gateways possam ajudar a resolver problemas complicados de roteamento, eles também podem introduzir novos problemas. Alguns desafios comuns são:

Embora os gateways de API possam promover a escalabilidade em alguns aspectos, eles também podem apresentar desafios de escalabilidade que precisam ser abordados.

Os gateways de API geralmente ajudam a simplificar a comunicação, a alocação de recursos e as solicitações de roteamento da API. No entanto, configurações incorretas e capacidade insuficiente podem ter o efeito oposto – aumentando o risco de gargalos (afinal, um gateway de API fornece um ponto único de entrada) e sobrecarregando ainda mais o sistema.

Um projeto cuidadoso de arquitetura, que considera oportunidades de escalabilidade horizontal (usando vários gateways), estratégias de balanceamento de carga, políticas de auto-scaling e recursos de monitoramento, pode ajudar a evitar problemas de escalabilidade.

Assim como ocorre com a escalabilidade, o efeito de um gateway na complexidade de TI é cheio de nuances. Um gateway elimina parte da complexidade de TI por meio de gerenciamento uniforme e aplicação de políticas, bem como tradução automática de dados e protocolos.

No entanto, os gateways de API introduzem uma camada adicional no ecossistema de APIs de uma empresa, exigindo manutenção, computação e experiência extras. Os desenvolvedores podem achar mais difícil testar novas implementações porque os gateways de API podem ser difíceis de recriar com precisão em um ambiente virtual. Essa limitação faz com que seja difícil para as equipes saber com antecedência como os lançamentos podem afetar o sistema.

Uma prática de DevOps chamada infraestrutura como código (IaC) pode ajudar a enfrentar esses desafios usando arquivos de configuração para automatizar o gerenciamento e a padronização da infraestrutura. Essa abordagem simplifica a manutenção e o provisionamento, ajudando as equipes de TI a maximizar a eficiência dos gateways de API e, ao mesmo tempo, reduzir a complexidade arquitetônica.

Como os API gateways atuam como um único ponto de entrada, o próprio API gateway pode se tornar um vetor potencial para ataques cibernéticos ou infiltrações. Ameaças e erros também têm uma chance maior de se propagar por vários serviços de back-end — podendo interromper o tráfego de APIs e danificar aplicações que, de outra forma, estariam íntegras.

Para reduzir esse risco, as empresas podem manter várias instâncias de gateway em ambientes e zonas de disponibilidade, ajudando a garantir que, se uma ficar off-line, outra possa temporariamente substituí-la. Da mesma forma, as organizações podem usar diferentes tipos de gateways, incluindo gateways de edge, para distribuir responsabilidades de roteamento e gerenciamento entre vários pontos de entrada.

Depois que uma organização escolhe um API gateway que atenda às suas necessidades específicas (e constrói seu ambiente de APIs em torno desse gateway), pode ser caro e demorado migrar para outro fornecedor. Em alguns casos, uma organização pode optar por auto-hospedar um gateway de código aberto, em vez de usar um serviço gerenciado, para manter um controle mais refinado sobre as configurações. No entanto, se uma organização escolher uma opção auto-hospedada, essa abordagem pode ser mais cara para a equipe de desenvolvimento.