【インターネット専門用語No.371】今更聞けない！Rate Limitingをサクッと解説

この記事では、Rate Limitingというウェブ用語について、初心者にもわかりやすく解説します。これにより、特にネットワークやサーバーの管理に関心がある方々が、理解を深める手助けとなることを目指しています。

Table of Contents

Rate Limitingとは？

Rate Limitingとは、一定の時間内に許可されるリクエストの数を制限する技術です。これにより、サーバーやAPIへの過負荷を防ぎ、サービスの安定性を保つことができます。

わかりやすい具体的な例

例えば、あるウェブサイトでは、1分間にユーザーが送信できるリクエストの数を10回に制限することがあります。これにより、同時に多くのリクエストが送信されると、サーバーが過負荷になり、応答が遅れることを防ぎます。このような制限を設けることで、全てのユーザーが公平にサービスを利用できるようになります。

graph LR; A[ユーザーのリクエスト] -->|10回以内| B[サーバー]; B -->|処理| C[応答]; A -->|10回超過| D[制限]; D --> E[エラーメッセージ]

上記の例では、ユーザーが10回以内のリクエストを送信した場合、サーバーは正常に処理を行い、応答を返します。しかし、10回を超えると、リクエストが制限され、エラーメッセージが表示される仕組みです。

次に、別の例を挙げます。

あるAPIサービスでは、1時間あたりのリクエスト数を1000回に設定していることがあります。この場合、もしユーザーが1時間内に1000回以上のリクエストを行うと、サーバーは新たなリクエストを拒否し、エラーメッセージを返します。こうした制限により、サービス全体のパフォーマンスが守られます。

このケースでは、ユーザーが許可された回数を超えてリクエストを行うと、エラーメッセージが返され、リクエストが制限される仕組みです。

Rate Limitingはどのように考案されたのか

Rate Limitingは、インターネットの普及に伴い、サーバーやネットワークに対する攻撃や過負荷を防ぐために考案されました。特に、DDoS攻撃（分散型サービス拒否攻撃）の増加により、サービスの安定性を確保する必要性が高まりました。このため、リクエスト数を制限する技術が開発され、実用化されるようになりました。

graph LR; A[インターネットの普及] --> B[サービスの増加]; B --> C[DDoS攻撃の増加]; C --> D[Rate Limitingの必要性]; D --> E[実用化]

考案した人の紹介

Rate Limitingの考案者として特定の個人を挙げることはできませんが、ネットワークセキュリティ分野の専門家や研究者たちが集まってこの技術を発展させてきました。彼らは、サーバーへのアクセス管理やトラフィックの最適化に関する研究を進め、実用的なソリューションを提供しています。

考案された背景

1980年代から1990年代にかけて、インターネットが急速に普及し、様々なウェブサービスが登場しました。その中で、サーバーへの負荷を適切に管理することが必要とされるようになり、Rate Limitingが開発されました。この技術は、特にトラフィックの多いウェブサイトやAPIにおいて、重要な役割を果たしています。

Rate Limitingを学ぶ上でつまづくポイント

多くの人がRate Limitingを学ぶ際に躓く点は、リクエストの制限がどのように機能するのか理解することです。特に、制限の設定方法や、どのようにエラーが発生するのかを把握するのが難しいと感じる人が多いです。また、用語や概念が多いため、初心者には分かりにくいことも影響しています。

Rate Limitingの構造

Rate Limitingの基本的な構造は、ユーザーのリクエストをカウントし、一定の時間内に設定された制限を超えた場合に制御を行う仕組みです。これにより、システムの安定性が保たれ、リソースの無駄遣いを防ぐことができます。

graph LR; A[リクエストの受信] --> B[カウント開始]; B --> C{制限超過?}; C -->|はい| D[リクエスト拒否]; C -->|いいえ| E[リクエスト処理]; E --> F[応答を返す]

Rate Limitingを利用する場面

Rate Limitingは、主にAPIやウェブサービスにおいて過負荷を防ぐために活用されます。

利用するケース1

オンラインストアでの取引処理において、Rate Limitingが用いられることがあります。例えば、特定の時間帯に多くの顧客が同時に購入手続きを行う場合、サーバーに負荷がかかることが考えられます。このため、1分間に処理できる取引の数を制限し、他の顧客がスムーズに取引を行えるようにしています。

graph LR; A[顧客の購入リクエスト] --> B[取引処理]; B -->|制限内| C[取引成功]; B -->|制限超過| D[待機またはエラーメッセージ]

利用するケース2

また、ソーシャルメディアプラットフォームでは、ユーザーが1時間に投稿できる内容を制限することで、スパム行為を防いでいます。これにより、質の高いコンテンツが維持され、ユーザー体験が向上します。具体的には、ユーザーが1時間内に10件の投稿に制限されることがあります。

graph LR; A[ユーザーの投稿リクエスト] --> B[投稿処理]; B -->|制限内| C[投稿成功]; B -->|制限超過| D[エラーメッセージ]

さらに賢くなる豆知識

Rate Limitingは、単にリクエストの制限だけではなく、分析やログ記録にも役立ちます。これにより、ユーザーの行動を把握し、サービスを改善するためのデータを収集できます。さらに、特定のユーザーやIPアドレスに対して異なる制限を設けることも可能で、より柔軟な対応ができます。

あわせてこれも押さえよう！

Rate Limitingの理解において、あわせて学ぶ必要があるインターネット専門用語について5個のキーワードを挙げて、それぞれを簡単に説明します。

トラフィック管理

サーバーへのアクセスを効率的に制御する技術。

アプリケーション間のデータ交換を行うインターフェース。

DDoS攻撃

多くのコンピュータを使ってターゲットのサーバーを攻撃する手法。

サーバー負荷

サーバーが処理するリクエストの量や処理能力。

レートリミット

特定の時間内に許可される操作の数を制限すること。

まとめ

Rate Limitingについての理解を高めることで、ウェブサービスの安定性を確保し、ユーザー体験を向上させることができます。また、過負荷を防ぎ、効率的なリソースの管理が可能になります。この知識は、実務においても大いに役立つでしょう。