O que é um API Gateway?

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. Mais de oito em cada 10 empresas adotaram algum grau de estratégia de API-first, enquanto 25% se consideram totalmente API-first, de acordo com o Relatório State of the API de 2025 da Postman.

Os API gateways desempenham um papel fundamental em ambientes de TI modernos de TI, ao otimizar as interações de API e ajudar aplicações clientes a acessar uma ampla variedade de serviços (por meio das respectivas APIs desses serviços), até mesmo serviços desenvolvidos em diferentes linguagens de programação, hospedados em diversas plataformas ou implementados em ambientes de nuvem, edge e no local.

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

Os API gateways geralmente apresentam duas camadas arquitetônicas principais:

• O plano de controle lida com a configuração e o gerenciamento, estabelecendo políticas de segurança, registro e monitoramento de solicitações de APIs e definindo regras de roteamento.
   

• O plano de dados encaminha as solicitações de APIs em tempo real e, ao mesmo tempo, impõe as diretrizes de roteamento, protocolos de segurança e restrições de dados definidos pelo plano 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 API gateway 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 avaliar registros médicos, agendar consultas, fazer pagamentos e enviar mensagens. O API gateway atua como um ponto de entrada único (ou endpoint), para que os usuários não precisem navegar entre várias plataformas para acessar cada serviço. Ele também é compatível com criptografia, imposição de autorizações e outras medidas de segurança para ajudar a proteger os dados confidenciais dos 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 API gateway, por sua vez, é como a porta da frente do edifício do escritório — o ponto de passagem único 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. E, em vez de permitir que os clientes explorem cada andar por conta própria, ele recupera as informações ou serviços solicitados em seu nome e os devolve como um único pacote.

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 de API unificado, o gateway recebe as chamadas que chegam, as autentica, as processa com base nas políticas organizacionais e as encaminha para os serviços de back-end 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 forma composta. Esse processo permite que os usuários façam várias solicitações com uma única chamada de API e recebam uma resposta coesa. Em algumas configurações, o gateway opera juntamente com uma camada de orquestração de fluxos de trabalho, que pode coordenar tarefas automatizadas multietapas para simplificar as funções de negócios.

API management é o processo escalável de criar, publicar e gerenciar APIs dentro de uma empresa. De acordo com a empresa multinuvem f5, as organizações modernas frequentemente gerenciam milhares de APIs simultaneamente, tornando a visibilidade, o controle e a governança um desafio contínuo. O API gateway simplifica essa complexidade ao centralizar tarefas de gerenciamento, como roteamento de solicitações, controle de versão, balanceamento de carga e gerenciamento de tráfego. Ele também melhora a observabilidade das APIs, ao gerar logs de chamadas de APIs e integrar-se a ferramentas de análise de dados, dando às equipes uma visão mais profunda dos padrões de uso de APIs.

Segurança de APIs refere-se às práticas e procedimentos que protegem as APIs contra o uso indevido, ataques maliciosos e outras ameaças de cibersegurança. Os API gateways ajudam a impor protocolos de segurança de APIs, ao gerenciar a autenticação, autorização e outros controles de permissão e acesso. Eles usam protocolos de criptografia, como segurança da camada de transporte (TLS) e autorização aberta (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 API gateway lida com a governança e a supervisão de cada API no sistema, protegendo contra desalinhamentos, APIs invisíveis e outras vulnerabilidades de segurança.

Os API gateways podem monitorar e registrar solicitações, respostas e erros de APIs. Em seguida, as empresas usam esses dados de análise de dados para obter uma melhor compreensão do tráfego e do desempenho das APIs, melhorar a solução de problemas e fortalecer a segurança. Logs e métrica 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, contribuindo para a integridade do sistema a longo prazo.

Os API gateways podem melhorar a eficiência dentro de uma empresa, ajudando os serviços de back-end a alcançar alto desempenho e alta disponibilidade, e contribuindo para uma experiência mais confiável e responsiva para os usuários. A compactação 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 cache ajuda as empresas a armazenar localmente dados comumente referenciados, aprimorando o desempenho e minimizando os custos e a carga do servidor. Por fim, embora as empresas frequentemente implementem a limitação de taxas por motivos de segurança, a tática também promove a estabilidade, evita que os servidores fiquem sobrecarregados e ajuda a garantir que o acesso às APIs 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 de alto nível, que divide as 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 usam microsserviços, enquanto mais 23% planejam implementar o framework no futuro, de acordo com um 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 microsserviços, o API gateway 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 de produtos, preços e inventário. Com um API gateway, a empresa 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, escalar e gerenciar serviços dentro de ambientes conteinerizados, onde as aplicações são empacotadas como contêineres leves agrupados com suas dependências. O Kubernetes é frequentemente usado em arquiteturas de microsserviço, embora também possa ser compatível com frameworks monolíticos, sem servidor e de outros tipos. A plataforma de orquestração desempenha um papel crítico na infraestrutura de nuvem moderna, permitindo que os desenvolvedores criem aplicações uma vez e as implementem em qualquer lugar.

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

• Quando implementado em frente a mais de um cluster do Kubernetes, um API gateway pode se integrar a um balanceador de carga, direcionando o tráfego para o cluster correto, para que nenhuma instância 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 do Kubernetes, um API gateway pode complementar e trabalhar ao lado de uma malha de serviço, que lida com a comunicação entre serviços internos em contêineres. 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 impulsionam as aplicações. Em vez disso, os provedores de nuvem são responsáveis por provisionar e gerenciar servidores, para que os desenvolvedores possam se concentrar apenas em escrever e implementar código.

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

Sem servidor e microsserviços podem ser combinados para formar uma arquitetura híbrida, onde cada serviço opera como uma implementação sem servidor (em vez de uma implantação conteinerizada ou de máquina virtual), podendo reduzir custos e melhorar a escalabilidade, principalmente 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 controlador de entrada é um componente de software nativo do Kubernetes que atua como um proxy reverso, roteando o tráfego HTTP externo para serviços dentro de um cluster do Kubernetes com base em um conjunto de regras de entrada. Os controladores de entrada geralmente possuem balanceamento de carga, que direciona o tráfego de forma inteligente para diferentes serviços para ajudar 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 controladores de entrada do Kubernetes realizem algumas das mesmas funções que os API gateways, eles geralmente têm um escopo mais amplo, incorporando ferramentas de gerenciamento de alto nível, como auditoria, registro, controle de acesso e segurança. Além disso, embora os API gateways possam ser compatíveis com várias configurações, os controladores de entrada 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 a malha de serviço ajude os serviços internos a trocar dados e informações, ela ainda precisam 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. API gateways e malha de serviço são frequentemente usados em conjunto, com o API gateway lidando com interações voltadas para o público, e a malha de serviço facilitando 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 API gateways podem otimizar o roteamento de tráfego, resultando em baixa latência e melhorando 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. E o balanceamento de carga ajuda as empresas a determinar a integridade de um servidor com base em métricas em tempo real e 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 API gateways também podem acelerar as implementações de DevOps, ao definir e impor segurança e políticas consistentes e provisionar tráfego em toda a rede. Esse controle centralizado dá às equipes autonomia para escalar ou atualizar os serviços de forma independente sem afetar o ecossistema mais amplo, melhorando a alocação de recursos e a velocidade da inovação.

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 APIs 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, talvez todas as chamadas precisem ser encaminhadas para um serviço de faturamento. Um API gateway pode orquestrar e automatizar cada uma dessas tarefas, para que os desenvolvedores não precisem executá-las manualmente durante cada chamada de API.

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 API gateways 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 API gateways podem ser usados em conjunto com ferramentas como firewalls de aplicações da web (WAF), que monitoram, filtram e bloqueiam tráfego HTTP malicioso.

Os API gateways são compatíveis com arquiteturas de nuvem híbrida, permitindo que os usuários interajam com serviços de back-end que usam diferentes protocolos e formatos de dados, como transferência de estado representacional (REST API), SOAP, gRPC e WebSocket.

Sem um API gateway, as APIs podem ter dificuldades para transformar manualmente as chamadas de APIs em um formato acessível. Os gateways mitigam esse desafio ao realizar a conversão de dados e protocolos, transformando automaticamente solicitações e respostas em formatos que tanto os clientes quanto os serviços podem entender.

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 as implementações modernas de APIs, como SaaS ou  IoT. No entanto, muitas vezes vale a pena preservar os aplicativos legados, porque contêm dados e funções essenciais que não podem ser facilmente substituídos.

Os API gateways permitem que as empresas reutilizem e redirecionem aplicações legadas para configurações de nuvem modernas, em vez de abandoná-las ou reconstruí-las a partir do zero. Os recursos de conversão do gateway permitem que as empresas 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 de serviços em partes menores, permite que os API gateways apliquem limitação de taxa, limitação e outras ferramentas a aplicativos legados para ajudar a modernizar sua funcionalidade e estender seu ciclo de vida. Essa estratégia também ajuda as empresas a manter os serviços online, mesmo quando os atualizam nos bastidores.

Como centro de controle do tráfego de entrada de uma aplicação, os API gateways podem fornecer uma visão abrangente do uso e do desempenho das APIs. Gráficos e dashboards personalizados ajudam as empresas 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:

Os API gateways normalmente ajudam a simplificar a comunicação de APIs, a alocação de recursos e as solicitações de roteamento. No entanto, configurações incorretas e capacidade insuficiente podem ter o efeito oposto, aumentando o risco de gargalos e adicionando tensão extra ao sistema. Para evitar interrupções de serviço e desacelerações, as empresas podem provisionar mais recursos à medida que conquistam novos clientes e expandem suas ofertas de serviços.

Os API gateways 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 API gateways 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 lidar com 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 API gateways 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 gateways em ambientes e zonas de disponibilidade, ajudando a garantir que, se uma ficar offline, outra possa temporariamente tomar seu lugar. Da mesma forma, as organizações podem usar diferentes tipos de gateways, incluindo gateways de edge e malhas de serviço, 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.