O que é Gateway: como essa ferramenta facilita a comunicação na internet

Atualmente existe uma infinidade de servidores, aplicações ou serviços disponibilizados na internet, e cada um apresenta suas próprias características e forma de comunicação.

Então, que tipo de ferramenta pode ser usada para intermediar a comunicação entre esses sistemas ou aplicativos?

Nesse cenário, o gateway surge como a solução ideal, atuando como um intermediador entre dois pontos, traduzindo o que é pedido de ponta a ponta, trazendo consigo segurança e confiabilidade na comunicação.

Neste artigo adentraremos no mundo dos gateways, explorando suas características, seus principais tipos, funções, funcionamento e, por fim, entendendo porque aprendê-lo e aplicá-lo empresas é tão importante.

O que é gateway?

O gateway, que em tradução livre significa "portão de entrada", é uma ferramenta que funciona como um caminho virtual que conecta uma rede a outra, podendo ser considerada uma porta de entrada e saída para dois dispositivos distintos se conectarem entre si.

Em outras palavras, é um equipamento responsável por estabelecer a comunicação entre duas redes, respeitando os protocolos e ações necessárias para o funcionamento correto da comunicação entre as pontas.

Diagrama de uma rede de computadores. No topo, há um monitor e uma torre rotulados como “SERVIDOR”. Abaixo, conectados por linhas, está um dispositivo rotulado como “GATEWAY”, que serve como ponto de conexão entre diferentes redes. Três monitores adicionais estão abaixo, cada um conectado ao gateway e rotulado como “REDE LOCAL”, representando redes locais individuais.

Como o gateway funciona?

Para entendermos melhor o funcionamento da conexão entre dispositivos de uma mesma rede, é importante conhecer as classes de endereços IP.

As classes de endereços IP foram estabelecidas para proporcionar flexibilidade no suporte a diferentes tamanhos de rede. O espaço de endereço IP foi dividido em três classes principais: A, B e C.

Cada classe define o limite entre o prefixo de rede e o número de hosts em diferentes pontos dos 32 bits do endereço. Da classe A até a C, o número de hosts disponíveis diminui, pois menos bits são alocados para identificação de hosts. As classes fundamentais de endereços são:

Classe A: Com endereços que vão de 0.0.0.0 até 127.255.255.255, são para redes com alta demanda de IP. Grandes empresas ou universidades utilizam esse tipo de classe.
Classe B: Com endereços que vão de 128.0.0.0 até 191.255.255.255, são para redes de porte médio, aplicadas também para o setor do negócio ou estudantil.
Classe C: Com endereços indo de 192.0.0.0 até 223.255.255.255, aplicados em redes menores, como em residências, por exemplo.

Sendo assim, imagine, por exemplo, um computador cujo endereço de IP é 192.168.1.10 (um endereço da classe C) tentando se conectar a outro dispositivo com o endereço de IP 10.0.0.5 (um endereço da classe A). Como esses endereços pertencem a classes de rede diferentes, não é possível estabelecer uma conexão direta entre eles.

Nesses casos, é necessário existir um intermediário na conexão — o gateway —, para decodificar as informações da conexão entre dispositivos e assegurar que as informações sejam transmitidas, além de organizar o tráfego delas.

Quais os tipos de gateway?

O modo de funcionamento de um gateway não é algo restrito e imutável, porque depende do contexto em que ele é aplicado.

Claro que, de maneira geral, a sua operação será receber dados ou solicitações, fazer conversões caso necessário e encaminhar essas informações para outro sistema. Porém, a depender de seu ambiente de aplicação, ele pode ser responsável por executar autenticações, tradução de protocolos, filtragem, criptografia ou roteamento.

Então, vamos conferir os tipos mais comuns de gateway, seu funcionamento e características que os diferem.

Gateways Unidirecionais e Bidirecionais

Antes de adentrar em tipos mais específicos de gateways, vamos conhecer os dois considerados principais e mais abrangentes: o unidirecional e o bidirecional.

Os gateways unidirecionais são caracterizados pela transmissão de dados em apenas uma direção, ou seja, um dispositivo envia dados enquanto outro os recebe, mas ambos não podem fazer isso simultaneamente.

Esse tipo de gateway é ideal em cenários onde a confidencialidade é de grande preocupação, sendo normalmente usado em sistemas financeiros e de segurança.

Já os gateways bidirecionais permitem a passagem de dados em ambas direções, ou seja, dois dispositivos podem enviar e receber dados ao mesmo tempo. Esse tipo de gateway é essencial em situações onde a troca rápida e eficaz de dados é necessária — como, por exemplo, em sistemas de reserva de hoteis ou correio eletrônico.

A metade superior é intitulada GATEWAYS UNIDIRECIONAIS e mostra dois sistemas de rede conectados por setas apontando em uma direção, indicando que o fluxo de dados é unidirecional. A metade inferior é intitulada GATEWAYS BIDIRECIONAIS e exibe dois sistemas de rede conectados por setas apontando em ambas as direções, indicando que o fluxo de dados é bidirecional.

Gateway de pagamento

O gateway de pagamento é caracterizado como um tipo de gateway bidirecional, já que lida com a comunicação entre lojas e instituições financeiras, fazendo a ponte entre elas para processar a compra feita por um cliente.

Como hoje em dia boa parte das compras são feitas online, usando meios como cartão de crédito, débito, boleto ou PIX, esse tipo de gateway se faz importante para estabelecer uma comunicação segura e uma confirmação rápida da parte das instituições financeiras no processo do pagamento.

Mas isso não é feito de forma tão direta. É necessária a criptografia dessas informações de transação, sendo verificada a autenticidade das credenciais cedidas, garantindo uma conexão segura para quem compra, quem vende e as instituições financeiras.

Infográfico que explica o funcionamento de um gateway de pagamento em etapas. Começando no Cliente e etapa 1. Informações de pagamento; Envio do pedido e etapa 2. E-commerce envia informações do pedido; Gateway de pagamento e etapa 3. Gateway de pagamento processa os dados; Empresa do cartão de crédito e etapa 4. Empresa do cartão autoriza ou recusa o pagamento; Gateway de pagamento processa os dados e etapa 5. Gateway envia valor ao vendedor; por fim o Vendedor recebe o pagamento.

Gateway de roteadores

O gateway de roteadores é o tipo implementado a um dispositivo que possibilita a conexão em diversas redes, sendo responsável por interpretar e decodificar informações que saem do computador ou smartphone para o resto da internet, ou o contrário, servindo realmente como um portão de entrada e saída de informações.

Por sua característica de possibilitar o envio de pacotes de uma rede para outra, este tipo é considerado um gateway bidirecional.

É fácil reconhecer esse tipo de gateway no nosso dia a dia, pois temos em casa um dispositivo que realiza esse papel: o nosso roteador ou modem de internet.

Gateway de firewalls

Caso já tenha se deparado com um firewall em algum momento, você deve entender por que esse sistema é considerado um gateway.

Mas, caso não conheça, um firewall é apresentado em forma de dispositivo ou de software e é responsável pela segurança de sua rede local, monitorando e controlando o tráfego de informações, realizando o papel de um gateway.

Diagrama esquemático de uma rede de computadores com firewall. À esquerda, o texto ‘REDE LOCAL PRIVADA SEGURA’ indica uma rede formada por um servidor e três computadores conectados por linhas a um modem central, que tem uma conexão sem fio indicada por ondas. À direita, há um ícone de nuvem rotulado ‘INTERNET’ e abaixo dele outro ícone de LIXEIRA. No meio há um firewall representado por uma parede de tijolos vermelhos com duas setas: uma com um ícone verde passando através dela ligando ao modem (tráfego especificado autorizado) e outra com ícone vermelho apontando para uma lixeira (tráfego desconhecido restrito).

Dependendo da aplicação, o firewall pode ser classificado como bidirecional ou unidirecional. A seguir, vamos explorar as situações em que cada tipo se aplica:

Bidirecional: Em sua atuação padrão, o firewall é configurado para permitir tráfego em ambas as direções (entrada e saída). Esse tipo é comum em cenários em que tanto os pedidos quanto as respostas de dados precisam ser transmitidos.
Unidirecional: Útil em casos em que é necessário somente o tráfego de saída ou de entrada. Por exemplo, em situações em que a segurança é uma prioridade extrema, o firewall pode permitir apenas respostas ou bloqueá-las, atuando como um "firewall unidirecional".

Gateway de frete

Parecido com o gateway de pagamento, mas com diferenças pontuais, o gateway de frete permite que lojas online se conectem com operadoras de transporte ou empresas de serviços de frete, para calcular o envio do produto e disponibilizar o rastreamento da entrega.

Para exemplificar esse tipo, basta acessarmos uma plataforma de e-commerce como a Amazon, e simular o processo de compra de um produto qualquer. Ao chegar na etapa de inserir o endereço, a ferramenta utilizada para fazer o cálculo do valor de envio é o gateway de frete.

Então, esse é um tipo de gateway unidirecional, no sentido de que os dados de frete são enviados para o serviço de transporte, mas o contrário não acontece, pois o serviço de transporte não envia informações para o gateway de frete.

Quais as principais funções do gateway?

Suas funcionalidades se diferenciam com base no ambiente em que o gateway é aplicado. Então, vamos explorar suas principais funções.

Interconexão de redes

Essa funcionalidade é apresentada por gateways que se conectam a dispositivos, redes ou sistemas que usam diferentes tipos de protocolos ou arquitetura para estabelecer uma comunicação.

Essa função é fundamental em conexões que devem ser feitas entre dispositivos de redes distintas, como, por exemplo, uma rede local (LAN), ou a própria internet.

Tradução de protocolos

Esta função é responsável por traduzir e converter dados que transitam entre redes, podendo funcionar até mesmo entre dispositivos que utilizam protocolos de comunicação diferentes.

Ela se aplica, normalmente, em protocolos de transporte, formatos de pacotes, tradução de endereços ou até mesmo em linguagens de programação.

Encapsulamento e desencapsulamento

A função de encapsulamento é necessária em comunicações em que os pacotes devem transitar entre dispositivos incompatíveis. Mas, como isso acontece?

Os gateways com essa funcionalidade encapsulam pacotes de uma rede para torná-los compatíveis com outra rede.

Então, a rede que recebe esses pacotes encapsulados realiza o desencapsulamento para a extração dos dados, entregando-os ao dispositivo alvo.

Por exemplo, se temos um gateway que recebe um pacote de dados de uma rede local (LAN) que usa o protocolo Ethernet, ele encapsula esse pacote em um formato compatível com a rede de destino, como um pacote IP para transmissão pela internet.

Conversão de formatos

Essa função se faz presente em casos em que o gateway é responsável pela conversão direta de formatos de mídia, como, por exemplo, em sistemas de telefonia analógicos ou VoIP.

Sua atuação de conversão é atribuída na transformação dos sinais de áudio analógico em sinais digitais ou vice-versa, transformando-os em um dado mais fácil de manipular em meios digitais.

Segurança e filtragem

Com essa funcionalidade, os gateways melhoram consideravelmente a segurança de uma rede, pois com ela é possível gerenciar o acesso de recursos, além de aplicar um filtro no tráfego de informações, protegendo-a de pacotes maliciosos ou indesejados.

Por exemplo, com o gateway de aplicação Proxy, podemos fazer todo o processo de controle, verificação e bloqueio de conteúdos considerados inapropriados ou indesejados.

Balanceamento de carga e armazenamento em cache

Podemos relacionar essa função com um guarda de trânsito, que faz toda a organização da passagem de carros de uma via para outra, evitando o engarrafamento.

Analogamente, essa funcionalidade é aplicada em gateways que distribuem os tráfegos de dados para diferentes servidores ou dispositivos, com o foco na melhoria do desempenho da rede.

Roteamento e encaminhamento

Dependendo do tipo de gateway, essa pode não ser a sua funcionalidade principal, mas ele pode acabar atuando como um roteador, sendo o responsável pelo encaminhamento de pacotes e dados nos dispositivos da mesma rede ou de redes externas em que o gateway é aplicado.

Qual é a importância do gateway para as empresas?

Após entendermos os principais tipos e funcionalidades de um gateway, percebemos sua importância para a segurança da informação.

No contexto empresarial, esse papel se torna ainda mais relevante. Para compreender melhor essa relevância, é fundamental considerarmos os pontos a seguir.

Facilita a conexão

Por permitirem a transferência de dados e a comunicação entre dispositivos distintos, tornando possível a conexão entre sistemas heterogêneos, os gateways promovem a interoperabilidade, facilitando a troca de informações essenciais.

Segurança das transações

Neste artigo, apontamos principalmente os gateways de tipo de pagamento e firewall, já que desempenham um papel incontestável na segurança das transações online.

Os gateways são essenciais na proteção de informações confidenciais, como em situações de ataques cibernéticos, transações de dados de pagamento e de segurança contra fraudes.

Isso é possível pelo fato de esses gateways implementarem uma camada adicional de segurança, assegurando a integridade das informações que transitam entre eles.

Melhora a experiência da pessoa usuária

Em outro exemplo, agora com o gateway de frete, a melhoria da experiência da pessoa usuária que utiliza serviços com essa ferramenta ocorre durante a escolha do produto.

No caso de um e-commerce, ela tem acesso a uma tabela de valores de frete do produto e ao tempo médio de entrega, o que facilita a tomada de decisão.

Dessa forma, a pessoa usuária pode escolher a opção que melhor se encaixa nas suas necessidades, garantindo mais autonomia e clareza durante a compra.

Expansão do mercado

Com o uso de gateways, as empresas podem expandir seus negócios além das limitações físicas.

Os gateways de pagamento, por exemplo, possibilitam a realização de transações internacionais, permitindo que os produtos sejam comprados de qualquer parte do mundo.

Já os gateways de frete têm um papel essencial no envio dos produtos para diferentes regiões, facilitando a logística.

Essa integração aumenta o alcance dos produtos e proporciona mais acessibilidade, o que gera novas oportunidades para as empresas ampliarem sua atuação no mercado global.

Por que aprender sobre gateway?

Praticamente todos os serviços na internet atual utilizam algum tipo de gateway para gerenciar o fluxo de dados, sejam eles gateways de rede, de aplicação ou de API.

A versatilidade dos gateways permite sua aplicação em diversos cenários, desde a simples conexão de uma rede local à internet até a implementação de complexas arquiteturas de gerenciamento da segurança de um grande servidor.

Dominar os conceitos e tecnologias relacionados a gateways é um diferencial para profissionais de tecnologia, pois você pode identificar oportunidades para melhorar infraestruturas existentes ou projetar novas soluções que atendam às demandas crescentes de conectividade e segurança.

Além disso, o conhecimento aprofundado sobre gateways te permite configurar e solucionar problemas complexos de rede, além de projetar arquiteturas mais resilientes e eficientes, contribuindo diretamente para o sucesso e a inovação em diversos setores tecnológicos.

Conclusão

Depois de tudo que aprendemos, é fácil notar que gateways desempenham um papel fundamental na comunicação e segurança das redes modernas, servindo como intermediários essenciais entre sistemas e protocolos diferentes.

Neste artigo, exploramos diversos tipos de gateways, como os de pagamento e de firewall, cada um com sua função específica para garantir o funcionamento eficiente e seguro das redes e aplicações. Eles não só interconectam redes e traduzem protocolos, mas também asseguram a segurança em transações online.

A flexibilidade dos gateways faz deles elementos essenciais em uma ampla variedade de contextos — desde plataformas de e-commerce até ambientes de segurança empresarial.

Eles aprimoram a jornada da pessoa usuária e possibilitam que empresas ampliem sua atuação internacionalmente, ultrapassando limitações geográficas e tecnológicas.

Sabendo de tudo isso, fica claro que os gateways vão muito além de simples componentes técnicos. Eles são ferramentas estratégicas que impulsionam a comunicação, a segurança e o crescimento dos negócios no mundo digital.

E aí? Gostou dessa tecnologia? Se você está mergulhando no desenvolvimento de gateways e quer conhecer ainda mais sobre o tema, confira esses conteúdos que separamos para você:

Abraços e até a próxima!