O que é interface de gateway comum? | phoenixNAP Glossário de TI

O Common Gateway Interface (CGI) é um protocolo padrão que permite web servers para executar programas externos ou Scripts, muitas vezes escrito em linguagens como Perl, Pythonou C, para gerar conteúdo web dinâmico.

O que é interface de gateway comum (CGI)?

A interface de gateway comum (CGI) é um protocolo que define como web servers interagir com aplicações externas, possibilitando a geração de conteúdo dinâmico em resposta às solicitações dos clientes. Quando uma teia server recebe uma solicitação que requer processamento dinâmico, ele pode invocar um script CGI ou executável. Esse script processa a entrada do cliente, normalmente por meio de variáveis de ambiente ou entrada padrão, e produz uma saída que o server em seguida, transmite de volta ao cliente como parte do HTTP resposta.

CGI (Common Gateway Interface) foi amplamente utilizado nos primórdios da web para permitir a geração dinâmica de conteúdo, permitindo que a web servers para executar scripts externos. Ele desempenhou um papel crucial no desenvolvimento de sites interativos, mas enfrentou limitações, particularmente em desempenho, pois cada solicitação gerava um novo processo, levando a ineficiências sob tráfego pesado.

À medida que o tráfego da web aumentou e a demanda por soluções mais escaláveis e eficientes cresceu, alternativas como FastCGI e serverAs linguagens de script paralelas (por exemplo, PHP, Python via WSGI) começaram a substituir o CGI no final dos anos 1990 e início dos anos 2000. Essas alternativas ofereceram melhor desempenho e segurança, reduzindo a sobrecarga associada à criação de processos e fornecendo soluções mais integradas e flexambientes de desenvolvimento compatíveis. Consequentemente, o uso do CGI diminuiu, embora continue em uso em alguns sistemas legados.

Como funciona a interface de gateway comum?

A interface de gateway comum funciona como um intermediário entre uma web server e externo aplicações ou scripts, permitindo a geração de conteúdo dinâmico em resposta às solicitações dos clientes. Veja como o processo normalmente se desenrola:

Solicitação do cliente. Quando um usuário solicita uma página da web que requer conteúdo dinâmico, como enviar um formulário ou acessar um recurso que não seja apenas estático HTML, a web server identifica que a solicitação deve ser tratada por um script CGI.
Web server invoca o script CGI. A teia server localiza o script CGI apropriado, que pode ser escrito em qualquer linguagem de programação suportado pela server. O server configura o ambiente em que o script será executado, passando informações importantes por meio de variáveis de ambiente. Isso inclui dados como método de solicitação (GET, POST), strings de consulta, entradas de formulário e outros cabeçalhos HTTP.
Manipulação de entrada. Se o método de solicitação for GET, os dados de entrada serão passados para o script por meio da string de consulta (parte do URL). Se o método de solicitação for POST, os dados de entrada serão passados para o script por meio de entrada padrão (stdin), normalmente na forma de pares de valores-chave.
Execução de script. A teia server executa o script CGI como um processo separado. O script processa os dados de entrada, executando tarefas como consultar um banco de dados, processando entradas do usuário ou gerando uma resposta personalizada.
Gerando saída. O script CGI gera saída, normalmente na forma de HTML, mas também pode incluir outros tipos de conteúdo, como imagens, texto simples ou JSON. O script também deve gerar um conjunto de cabeçalhos HTTP (por exemplo, Content-Type) antes de gerar o conteúdo real.
Server resposta. A saída do script CGI, incluindo os cabeçalhos e o conteúdo, é passada de volta para a web server. O server em seguida, empacota essa saída como parte da resposta HTTP e a envia de volta ao navegador do cliente.
Cliente recebe resposta. O navegador do cliente recebe a resposta do server e renderiza o conteúdo. Se a saída for HTML, o navegador exibirá a página da web. Se fosse outro tipo de dados, o navegador os trataria adequadamente.

Usos comuns da interface de gateway

A interface de gateway comum foi usada em diversas aplicações onde a geração de conteúdo dinâmico era necessária. Aqui estão alguns de seus usos comuns:

Processamento de formulário. Os scripts CGI eram frequentemente usados para lidar com envios de formulários em sites. Quando um usuário enviava um formulário, os dados eram enviados para o server, onde um script CGI processou a entrada. O script validava os dados, armazenava-os em um banco de dados ou realizava cálculos com base na entrada antes de retornar uma resposta ao usuário.
Geração de conteúdo dinâmico. O CGI permitiu a criação de páginas web dinâmicas que mudam com base na interação do usuário ou outras entradas. Por exemplo, um script CGI gerou uma página da web personalizada com base nas preferências ou entradas do usuário, como uma saudação personalizada, resultados de pesquisa ou um relatório gerado dinamicamente.
Interação com banco de dados. Os scripts CGI interagiam com bancos de dados para recuperar, atualizar ou excluir informações. Isso era comumente usado em aplicações como sistemas de gerenciamento de conteúdo (CMS), plataformas de comércio eletrônico ou qualquer aplicativo da web que precisasse gerenciar e exibir dados armazenados em um banco de dados.
Gerenciamento de arquivos. CGI foi usado para lidar com uploads e downloads de arquivos em uma web server. Por exemplo, um script CGI permitia aos usuários fazer upload de arquivos para um server, processe esses arquivos (por exemplo, redimensionando imagens) e armazene-os em um local específico. Da mesma forma, os scripts CGI gerenciavam o download seguro de arquivos.
Tratamento de e-mail. Scripts CGI foram usados para enviar e-mails com base nas ações do usuário. Por exemplo, quando um usuário enviava um formulário, um script CGI enviaria um e-mail de confirmação ao usuário ou notificaria um administrador sobre o envio.
Registro e análise. Scripts CGI foram empregados para registrar a atividade do usuário e coletar dados analíticos. Por exemplo, um script CGI registraria detalhes sobre cada visitante de um site, como horário de acesso, páginas visitadas e nome do usuário. Endereços IP, que foram então analisados para entender o comportamento do usuário e melhorar o site.
Executando programas externos. CGI foi usado para executar programas ou scripts externos no server. Isso permitiu que aplicativos da Web executassem tarefas complexas que exigiam a execução de binários compilados ou scripts de shell, como processamento de dados, geração de relatórios ou invocação de outros ferramentas de linha de comando.
Porta de entrada para outros serviços. CGI atuou como uma porta de entrada entre a web server e outros serviços ou APIs. Por exemplo, um script CGI com interface com um serviço de back-end, como um relatório meteorológico API, para recuperar dados e apresentá-los ao usuário de maneira formatada. Isso tornou o CGI útil para integrar serviços de terceiros em um aplicativo da web.
Gerenciamento de conteúdo. Scripts CGI foram usados para criar, modificar e excluir conteúdo da web com base na entrada do usuário ou em controles administrativos. Isto foi particularmente útil em sistemas de gerenciamento de conteúdo onde usuários não técnicos precisam atualizar o conteúdo do site sem editar diretamente os arquivos HTML.
Integração de sistemas legados. Em cenários onde sistemas mais antigos ainda estão em uso, os scripts CGI servem como uma ponte entre aplicações web modernas e sistemas legados. O CGI pode ser usado para agrupar aplicativos ou scripts mais antigos, permitindo que sejam acessados e controlados por meio de uma interface web.

Benefícios e desafios comuns da interface de gateway

A interface de gateway comum (CGI) foi um dos primeiros métodos usados para criar conteúdo dinâmico na web, permitindo que a web servers para executar programas externos e gerar páginas da web em resposta a solicitações de usuários. Apesar de sua importância histórica e uso contínuo em certos sistemas legados, o CGI tem vantagens e desvantagens notáveis que influenciaram sua substituição gradual por tecnologias mais modernas. Entender os benefícios e desvantagens do CGI fornece insights sobre seu papel na evolução do desenvolvimento da web e por que ele agora é amplamente considerado uma abordagem ultrapassada.

Benefícios do CGI

A interface de gateway comum desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento inicial da web, oferecendo diversas vantagens que a tornaram uma escolha popular para a criação de aplicações web dinâmicas e interativas. Aqui estão alguns dos principais benefícios do uso de CGI:

Simplicidade e universalidade. CGI é um protocolo simples e amplamente suportado, facilitando sua compreensão e implementação. Quase toda a web servers suporta CGI, garantindo ampla compatibilidade sem exigir configurações ou dependências complexas.
Independência linguística. Os scripts CGI podem ser escritos em várias linguagens de programação, como Perl, Python, C ou scripts shell. Esse flexA flexibilidade permite que os desenvolvedores escolham a linguagem mais adequada para a tarefa ou aproveitem o código existente.
Modularidade. CGI permite a separação do conteúdo da web e serverlógica do lado. Esta abordagem modular pode facilitar a manutenção e atualização da lógica sem afetar o conteúdo estático do site.
Segurança através do isolamento. Como cada solicitação CGI normalmente gera um novo processo, esses processos são isolados uns dos outros e da web server. Isto pode limitar o impacto de potenciais vulnerabilidades de segurança, uma vez que um script explorado não afeta diretamente outras partes do server.
Integração de sistemas legados. CGI é frequentemente usado para fazer interface com sistemas legados que exigem um mecanismo direto para interação com uma web server. Pode funcionar como uma ponte, permitindo que sistemas antigos e novos se comuniquem de forma eficaz.

Desafios CGI

Embora o CGI tenha sido uma tecnologia pioneira no desenvolvimento de conteúdo web dinâmico, ele apresenta vários desafios que levaram ao seu declínio no desenvolvimento web moderno. Compreender esses desafios é essencial para avaliar a adequação nos ambientes web atuais. Eles incluem:

Sobrecarga de desempenho. Cada solicitação a um script CGI gera um novo processo, que consome muitos recursos e pode levar a gargalos de desempenho significativos, especialmente sob tráfego intenso. Essa sobrecarga de criação de processo torna o CGI ineficiente para sites ou aplicativos de alto tráfego que exigem tempos de resposta rápidos.
Problemas de escalabilidade. Devido à sobrecarga associada à criação do processo, o CGI não se adapta bem ao aumento do tráfego. À medida que o número de usuários simultâneos aumenta, o server pode ter dificuldade para lidar com a carga, levando a um desempenho mais lento ou até mesmo server falha.
Preocupações com segurança. Os scripts CGI representam riscos de segurança se não forem escritos e configurados corretamente. Como o CGI permite a interação direta com o server's sistema operativo, scripts mal projetados podem ser explorados por invasores para executar códigos arbitrários, acessar dados confidenciais ou lançar ataques de negação de serviço.
Falta de persistência. Cada execução de script não tem estado, o que significa que quaisquer dados ou variáveis usados pelo script são perdidos quando o processo termina. Esta falta de persistência requer mecanismos adicionais, tais como gerenciamento de sessão ou armazenamento de banco de dados, para manter o estado em múltiplas interações de usuários, adicionando complexidade ao desenvolvimento.
Tratamento e depuração de erros limitados. Os scripts CGI podem ser difíceis de depurar e gerenciar devido à sua natureza sem estado. Quando um script falha, pode ser um desafio rastrear o erro até sua origem, especialmente em ambientes de produção onde o registro e a depuração podem ser limitados.
Falta de recursos modernos. O CGI é considerado desatualizado em comparação às modernas tecnologias web, que oferecem mais recursos, melhor desempenho e maior flexbilidade. Estruturas modernas e server As arquiteturas fornecem ferramentas integradas para gerenciamento de sessão, modelagem e interação de banco de dados, que não são suportadas nativamente pelo CGI.

Alternativas comuns de interface de gateway

O CGI continua útil em certos cenários legados ou específicos de baixo tráfego, mas para a maior parte do desenvolvimento web contemporâneo, outras tecnologias são geralmente preferidas. À medida que o desenvolvimento web evoluiu, surgiram diversas alternativas ao CGI, abordando seu desempenho, escalabilidade e limitações de segurança. Aqui estão algumas das alternativas mais comuns:

CGI rápido. FastCGI é uma versão aprimorada do CGI projetada para resolver os problemas de desempenho associados ao CGI tradicional. Ao contrário do CGI, que gera um novo processo para cada solicitação, o FastCGI mantém o processo do aplicativo em execução, permitindo lidar com várias solicitações ao longo de sua vida útil. Isso reduz a sobrecarga de criação e destruição de processos, levando a melhor desempenho e escalabilidade. FastCGI também suporta arquitetura distribuída, permitindo a comunicação com aplicações executadas em diferentes servers, melhorando ainda mais a escalabilidade.
mod_perl. mod_perl é um HTTP Apache server módulo que incorpora um interpretador Perl diretamente na web server. Isso permite que os scripts Perl sejam executados mais rapidamente, eliminando a necessidade de iniciar um novo processo de interpretação para cada solicitação. mod_perl fornece um poderoso e flexambiente compatível para desenvolvimento web, permitindo integração profunda com o Apache server. Ele permite conexões persistentes com bancos de dados, manipulação avançada de solicitações e acesso total à API Apache, tornando-o uma alternativa robusta ao CGI para aplicativos baseados em Perl.
mod_php. Semelhante ao mod_perl, mod_php é um módulo Apache que incorpora o interpretador PHP diretamente na web server. PHP é uma linguagem de script amplamente utilizada, projetada especificamente para desenvolvimento web. Ao executar o PHP como um módulo dentro do server, o mod_php elimina a sobrecarga associada ao CGI tradicional, onde é necessário um processo separado para cada solicitação. Isso resulta em tempos de resposta mais rápidos e melhor desempenho, especialmente sob tráfego intenso. A facilidade de uso do PHP e o amplo suporte de biblioteca o tornaram uma das alternativas mais populares ao CGI.
Servlets Java. Servlets Java e guarante que os mesmos estão serverProgramas Java lado a lado que tratam de solicitações de clientes e geram conteúdo dinâmico. Os servlets são executados em um contêiner de servlet (como o Apache Tomcat) e são projetados para serem uma alternativa mais eficiente ao CGI. Ao contrário dos scripts CGI, os servlets são carregados uma vez e podem lidar com diversas solicitações durante sua vida útil, reduzindo significativamente a sobrecarga de desempenho. Os servlets também oferecem APIs abrangentes para gerenciamento de sessões, conectividade de banco de dados e outras tarefas relacionadas à Web, tornando-os uma ferramenta poderosa para a construção de aplicativos Web escaláveis de nível empresarial.
ASP.NET. ASP.NET é uma estrutura de aplicativo web desenvolvida pela Microsoft que permite aos desenvolvedores construir sites, aplicativos web e serviços web dinâmicos. ASP.NET é executado no IIS (Internet Information Services) server, e como servlets e FastCGI, evita as penalidades de desempenho do CGI tradicional usando um modelo de código compilado e mantendo o estado do aplicativo em todas as solicitações. ASP.NET fornece um rico conjunto de recursos para desenvolvimento web, incluindo formulários web, arquitetura MVC (Model-View-Controller) e integração perfeita com outras tecnologias Microsoft.
Node.js Node.js é um tempo de execução de JavaScript desenvolvido no mecanismo JavaScript V8 do Chrome, projetado para criar aplicativos de rede escalonáveis. O Node.js usa um modelo de E/S sem bloqueio e orientado a eventos que o torna leve e eficiente, especialmente para aplicativos que exigem processamento de dados em tempo real. Ao contrário do CGI, que trata cada solicitação em um processo separado, o Node.js lida com múltiplas solicitações usando um único thread, o que pode reduzir bastante a sobrecarga e melhorar o desempenho. Node.js se tornou uma alternativa popular ao CGI para a construção de aplicativos da web rápidos e escalonáveis.
Ruby on Rails. Ruby on Rails (muitas vezes chamado simplesmente de Rails) é um serverestrutura de aplicativo da web escrita em Ruby. Rails usa uma arquitetura model-view-controller (MVC) e é conhecido por sua ênfase na convenção em vez da configuração, facilitando o início do desenvolvimento web. Aplicações Rails normalmente são executadas em aplicativos servers como Puma ou Unicorn, que são projetados para lidar com múltiplas requisições simultaneamente sem a sobrecarga associada ao CGI. O Rails também fornece uma riqueza de ferramentas e bibliotecas integradas, tornando-o uma escolha popular para desenvolvimento web rápido.
Python WSGI (web server interface de gateway). WSGI é uma especificação que define como a web servers comunicar com aplicações web Python. WSGI serve como uma interface padrão entre web servers e frameworks ou aplicativos Python, permitindo que eles trabalhem juntos perfeitamente. Frameworks Python como Django e Flask são construídos em WSGI, permitindo que eles rodem eficientemente sem a sobrecarga do CGI. WSGI permite o desenvolvimento de aplicativos web escaláveis e sustentáveis, fornecendo uma separação limpa entre a web server e a lógica do aplicativo.