この記事では、レートリミッティングについてわかりやすく解説します。ウェブリテラシーが低い方でも理解できるように、具体的な例を交えて説明しています。
Table of Contents
レートリミッティングとは？
レートリミッティングとは、一定期間内に処理できるリクエストの数を制限する技術です。サーバーが過負荷にならないように、また不正アクセスを防ぐために利用されます。
具体例1
たとえば、APIサービスを提供する場合、同時に大量のリクエストが送信されるとサーバーに負担がかかり、応答が遅れることがあります。これを防ぐために、1分間に100リクエストまでといった制限を設けることができます。このようにしてサーバーの安定性を保つのがレートリミッティングの役割です。
具体例2
ウェブサイトにログインするとき、短時間で何度もパスワードを試す行為は「ブルートフォース攻撃」と呼ばれます。この攻撃を防ぐために、一定時間内に入力できるパスワードの回数を制限することができます。たとえば、5回以上の試行があれば、そのIPアドレスからのアクセスを一定時間ブロックするのがレートリミッティングの一例です。
レートリミッティングはどのように考案されたのか
レートリミッティングは、インターネットの普及とともにサーバーの負荷が増大し、不正アクセスやサービス妨害が問題視されるようになったことで考案されました。特に、APIやウェブサービスの提供が一般化するにつれ、サーバーの過負荷を防ぐための技術として開発が進められました。
考案した人の紹介
レートリミッティングの具体的な考案者は明確ではありませんが、サイバーセキュリティの分野で著名な専門家たちがその概念を発展させました。たとえば、セキュリティエンジニアリングの分野で影響力を持つブルース・シュナイアー氏などが、レートリミッティングの重要性を強調しています。
考案された背景
レートリミッティングの考案は、主に1990年代後半から2000年代にかけてのインターネットの急速な普及によるものです。特に、オンラインサービスが多くのユーザーに利用されるようになるにつれて、サーバーの負荷管理が重要視され、レートリミッティングが必要不可欠な技術として注目されるようになりました。
レートリミッティングを学ぶ上でつまづくポイント
レートリミッティングを学ぶ際、多くの人がつまづくポイントは、その構造と制限の設定方法です。特に、FaaS（Function as a Service）のようなサーバーレス環境での実装には特別な考慮が必要です。たとえば、同時に実行される関数の数を制限する方法や、バックエンドサービスとの連携を効率的に行う方法など、複雑な技術が要求されます。
レートリミッティングの構造
レートリミッティングは、通常、トークンバケットやリクエストカウンターといったアルゴリズムを用いて実装されます。これらのアルゴリズムは、一定時間内に許可されるリクエスト数を管理し、上限を超えた場合はリクエストを遅延させるか拒否します。これにより、サーバーの安定性とセキュリティが保たれます。
レートリミッティングを利用する場面
レートリミッティングは、特にAPIの利用制限やサーバーの負荷分散、セキュリティ強化の場面で利用されます。これにより、サービスの品質を維持し、ユーザーエクスペリエンスを向上させることが可能です。
利用するケース1
大手のSNSプラットフォームでは、APIを通じて提供されるサービスが大量のリクエストに晒されることがあります。このような場合、1秒間にリクエストできる回数を制限することで、サーバーの負荷を軽減し、サービスの安定性を確保します。
利用するケース2
電子商取引サイトでは、短期間に大量の注文リクエストが発生することがあります。これに対応するため、1分間に処理できる注文数を制限し、サーバーの負荷を管理します。これにより、サイト全体のパフォーマンスが向上し、ユーザーに快適な購買体験を提供できます。
さらに賢くなる豆知識
レートリミッティングは、単にサーバーを保護するだけでなく、ユーザー行動のパターンを分析するためにも活用されます。例えば、異常なリクエストのパターンを検出し、潜在的な攻撃を早期に発見することができます。また、特定のユーザーに対するカスタムリミットを設けることで、サービス提供の柔軟性を高めることが可能です。
あわせてこれも押さえよう！
- APIゲートウェイ
- トークンバケット
- FaaS（Function as a Service）
- DDoS攻撃対策
- セッション管理
APIゲートウェイは、レートリミッティングを含む様々な機能を提供する中間層サービスです。
トークンバケットは、レートリミッティングの実装に使用されるアルゴリズムの一つです。
FaaSは、サーバーレスアーキテクチャにおける機能実行モデルです。レートリミッティングの設定が重要です。
DDoS攻撃対策として、レートリミッティングが効果的に使用されます。
セッション管理では、セッションごとのリクエスト数を制限するためにレートリミッティングが用いられます。
まとめ
レートリミッティングを理解することで、ウェブサービスの安定性とセキュリティを向上させることができます。また、日常の業務においても、リソース管理やアクセス制御に役立つ知識となります。
