レート制限

11月 09, 2023

サーバーレスコンピューティングのコンテキストでは、レート制限とは、サーバーレスインフラストラクチャによってアプリケーションプログラミングインターフェイス (API) リクエストが受け入れられ、処理されるレートを制御するプロセスを指します。この機能は、サーバーレスアーキテクチャとそのようなシステムに依存するアプリケーションの適切な機能、セキュリティ、パフォーマンスを確保するために不可欠です。レート制限は、クラウドサービスプロバイダーだけでなく、コードを書かずに Web、モバイル、バックエンドアプリケーションを構築するためのバックエンドおよびフロントエンドアプリケーション開発ツールを提供するAppMasterなどのサービスとしてのアプリケーションプラットフォーム (aPaaS) ベンダーでも採用されています。

レート制限は、サーバーレスインフラストラクチャのパフォーマンスと運用コストを適切に管理するために不可欠な要素です。指定された時間枠内で許可される API リクエストの数を制限することで、悪用を防止し、サービス拒否 (DoS) 攻撃を回避するのに役立ちます。制限を超えると、追加のリクエストはキューに入れられるか、拒否されるか、速度が低下し、システム全体の安定性と可用性が確保されます。主な目的は、リソースの枯渇や予期しないトラフィックの急増から保護しながら、最適なレベルの応答性を維持することのバランスをとることです。

サーバーレスコンピューティングは従量課金制モデルに依存しているため、レート制限を実装する際にはコスト管理も重要な要素となります。適切な制限がなければ、過剰な API 呼び出しや、保護されていない API の悪用による悪意のある攻撃によって、組織は意図せずして多額の費用が発生する可能性があります。レート制限ポリシーを実装すると、予測可能で手頃な請求サイクルを維持しながら、使用量に上限を設け、関連コストを軽減できます。

サーバーレスコンピューティングのコンテキストでは、特に分散システム、マイクロサービスアーキテクチャ、イベント駆動型アプリケーションを扱う場合、レート制限はパフォーマンスの最適化において重要な役割を果たします。このようなシナリオでは、イベントとリクエストの処理速度を慎重に管理して、個々のサービスの過大な処理を防ぎ、ボトルネックを回避し、望ましいサービス品質 (QoS) を確保する必要があります。

AppMasterのno-codeプラットフォームで構築されたアプリケーションをデプロイする場合、複数のレイヤーと段階でレート制限を採用できます。 Go (golang) で生成されたバックエンドアプリケーションは、組み込みのレート制限機能を利用して、受信リクエストの管理とリクエストの処理レートの制御を可能にします。さらに、レート制限は、サーバーレスインフラストラクチャ上に構築されたアプリケーションの API endpointsを管理および保護する API ゲートウェイ層で実装できます。この層はすべてのリクエストのエントリポイントとして機能し、受信トラフィックのレートを効果的に制御して、最適なパフォーマンス、安定性、コスト効率を確保できます。

サーバーレスインフラストラクチャプロバイダーと基盤となる API ゲートウェイの実装に応じて、レート制限は次のようないくつかの形式を取ることができます。

固定ウィンドウ: API リクエストは、クライアントごとに 1 分あたり 1000 リクエストの制限など、事前定義された時間ウィンドウに基づいて制限されます。
スライディングウィンドウ: リクエストは、ローリングタイムウィンドウで使用量を継続的に測定することによって制限され、より効率的で信頼性の高い制限が保証されます。
トークンバケット: 限られた数のトークンが各クライアントに割り当てられ、時間の経過とともに補充されます。受信したすべてのリクエストはトークンを消費し、トークンが使い果たされると、追加のリクエストは拒否されるか、より多くのトークンが利用可能になるまで遅延されます。
同時リクエスト: 同時に処理されるリクエストの数を制限すると、消費されるリソースを制御できるようになり、効率が向上し、トラフィックバーストに対する保護が強化されます。

サーバーレスアプリケーションに効果的なレート制限ポリシーを実装するには、思慮深く正確な調整が必要です。レート制限パラメータを設定するときは、必要なアプリケーションのパフォーマンスと応答性、地理的分布、インフラストラクチャの機能、予測または過去の API 使用パターンなどの要素を考慮する必要があります。レート制限をキャッシュ、リクエストの優先順位付け、再試行メカニズムなどの他の戦術と組み合わせることで、回復力がさらに強化され、パフォーマンスが高く、安全で、コスト効率の高いサーバーレスアプリケーションの開発が可能になります。結論として、レート制限は、最適なリソース利用、コスト管理、API インターフェイスの悪用や誤用からの保護を保証するサーバーレスコンピューティングの重要な要素であり、それによってAppMasterのようなプラットフォームを使用した堅牢で持続可能なアプリケーション開発につながります。