В архитектуре на основе микросервисов, где несколько сервисов работают вместе, образуя приложение, крайне важно реализовать ограничение скорости, чтобы обеспечить справедливое использование ресурсов и защитить систему от злоупотреблений. API Gateway действует как централизованная точка входа для всех микросервисов и может эффективно управлять ограничением скорости. В этой статье мы рассмотрим несколько методов применения ограничения скорости в приложении на основе микросервисов с использованием шлюза API.

Метод 1: Алгоритм сегмента токенов
Алгоритм сегмента токенов — популярный подход к ограничению скорости. Он предполагает использование корзины токенов, содержащей ограниченное количество токенов, каждый из которых представляет запрос. Шлюз API проверяет, доступен ли токен в корзине, прежде чем разрешить прохождение запроса. Вот пример реализации с использованием Node.js и Express:

const express = require('express');
const app = express();
const { RateLimiterMemory } = require('rate-limiter-flexible');
const rateLimiter = new RateLimiterMemory({
  points: 10, // maximum number of tokens in the bucket
  duration: 1, // time frame in seconds
});
app.use((req, res, next) => {
  rateLimiter.consume(req.ip)
    .then(() => {
      next();
    })
    .catch(() => {
      res.status(429).send('Too Many Requests');
    });
});
// Rest of your API routes
app.listen(3000, () => {
  console.log('Server started on port 3000');
});

Метод 2: Алгоритм фиксированного окна
Алгоритм фиксированного окна делит время на фиксированные интервалы и допускает фиксированное количество запросов в пределах каждого интервала. Вот пример реализации с использованием Python и Flask:

from flask import Flask
from flask_limiter import Limiter
from flask_limiter.util import get_remote_address
app = Flask(__name__)
limiter = Limiter(app, key_func=get_remote_address)
@app.route('/')
@limiter.limit("10/minute")  # 10 requests per minute
def index():
    return "Hello, World!"
if __name__ == '__main__':
    app.run()

Метод 3: распределенное ограничение скорости с помощью Redis
В распределенной среде микросервисов, где развернуто несколько экземпляров шлюза API, для реализации распределенного ограничения скорости можно использовать общее хранилище данных, такое как Redis. Каждый экземпляр API-шлюза может получать доступ к счетчикам ограничения скорости, хранящимся в Redis, и обновлять их. Вот пример реализации с использованием Node.js и Redis:

const express = require('express');
const app = express();
const redis = require('redis');
const { RateLimiterRedis } = require('rate-limiter-flexible');
const redisClient = redis.createClient();
const rateLimiter = new RateLimiterRedis({
  storeClient: redisClient,
  keyPrefix: 'rateLimiter',
  points: 10,
  duration: 1,
});
app.use((req, res, next) => {
  rateLimiter.consume(req.ip)
    .then(() => {
      next();
    })
    .catch(() => {
      res.status(429).send('Too Many Requests');
    });
});
// Rest of your API routes
app.listen(3000, () => {
  console.log('Server started on port 3000');
});

Ограничение скорости — важнейший аспект создания масштабируемых и отказоустойчивых приложений на основе микросервисов. Используя возможности шлюза API, такие как примеры, представленные с использованием алгоритма корзины токенов, алгоритма фиксированного окна и распределенного ограничения скорости с помощью Redis, вы можете эффективно контролировать скорость входящих запросов и защищать свои микросервисы от злоупотреблений или перегрузки.

Реализация стратегий ограничения скорости обеспечивает справедливое распределение ресурсов, повышает производительность приложений и повышает безопасность. Поняв эти методы и включив их в свою архитектуру микросервисов, вы сможете создать надежную и масштабируемую систему.