APIレート制限：対策と仕組み

API レート制限：理解と実践

API (Application Programming Interface) を利用する際に、しばしば「レート制限」という言葉が出てきます。これは、ある期間内に API を利用できる回数を制限する機能のことです。この制限は、サーバーの負荷分散、悪意のある利用者の攻撃防御、公平な利用のための仕組みとして実装されています。本記事では、レート制限の基本的な考え方と、その実装方法について解説します。

レート制限の基本的な考え方

レート制限は、API を利用するクライアント（アプリケーション、サービスなど）が、短時間に過剰なリクエストを送信することを防ぐために設けられます。例えば、1 分間に 100 回のリクエストを超えた場合、自動的にリクエストが制限されるように設定できます。

レート制限の目的は以下の通りです。

• サーバーの保護： 過剰なリクエストはサーバーに過大な負荷をかけ、ダウンタイムを引き起こす可能性があります。
• 悪意のある攻撃の防御： DDoS (Distributed Denial of Service) 攻撃など、悪意のあるクライアントがサーバーを過負荷状態にする攻撃を防ぐことができます。
• 公平な利用： サービス提供者が、すべてのユーザーに対して公平なサービスを提供できるように、利用頻度を制限します。

レート制限の実装方法

レート制限の実装方法は、API の種類や利用状況によって異なりますが、主に以下の方法が用いられます。

1. 帯域制限 (Bandwidth Limiting)

これは、クライアントの帯域幅（ネットワーク帯域幅）に基づいて、リクエストの送信回数を制限する方法です。例えば、特定のクライアントの帯域幅が 1 Mbps 未満の場合、リクエスト送信回数が制限されます。

2. タイムウィンドウ制限 (Time Window Limiting)

これは、特定の時間枠内で、リクエストの送信回数を制限する方法です。例えば、1 時間あたり 50 回のリクエストを許可するなど、時間帯によって制限を調整できます。

3. トークンベースのレート制限 (Token Bucket Algorithm)

このアルゴリズムでは、クライアントごとにトークン（単位）を割り当てます。リクエストを送信するたびに、トークンを消費します。トークンがなくなると、リクエストを一時的にブロックします。一定時間ごとに新しいトークンが補充されます。

// 例：JavaScript
function rateLimit(requestsAllowed, interval) {
  let tokens = requestsAllowed;
  let lastRefillTime = Date.now();

  return function(callback) {
    let now = Date.now();
    if (now - lastRefillTime > interval * 1000) {
      tokens = requestsAllowed; // 完全にリセット
    }

    if (tokens > 0) {
      tokens--;
      callback();
    } else {
      setTimeout(() => {
        // 待ち時間後、トークンをリセット
        // ここで tokenBucket をリセットする処理を実装
        // 例： tokenBucket.reset();
        callback();
      }, 1000); // 1秒後に再度試行
    }
  };
}

4. サーバーサイドでの実装

API サーバー側でも、レート制限のロジックを実装することが重要です。クライアントからのリクエストを検証し、レート制限の条件を満たしているかどうかを確認します。

まとめ

API レート制限は、API の安定運用と安全性を確保するために不可欠な仕組みです。上記の情報を参考に、適切なレート制限戦略を検討し、実装してください。API を利用する際には、利用規約に記載されているレート制限の条件を遵守するようにしましょう。