API Gateway için API Rate Limiting Yaklaşımları, API'lerinizi korumanın ve veri tahrikini azaltmanın en iyi yoludur Bu yaklaşımlar, hizmet sağlayıcının API erişimlerini yönetmesine olanak tanır Bu sayede kullanıcılar ortak kaynakları kullanır, aşırı talep nedeniyle sistem çökmesi engellenir API'lerinize erişimi yönetmenin bu temel yaklaşımları ile karşılaştırabilir ve uygulayabilirsiniz
API'lar, modern uygulamalarda büyük bir rol oynarlar ve her geçen gün daha önemli hale gelirler. Ancak, yüksek talep gören bir API'nin performansı hızla düşebilir. Bu durumda, API Rate Limiting yaklaşımları devreye girer. API Gateway kullanarak API Rate Limiting performansını artırmak için bazı yöntemler mevcuttur.
API Rate Limiting, belirli bir süre içinde belirli bir kullanıcının veya uygulamanın bir API üzerinde yapabileceği talep sayısını sınırlama yöntemidir. Bu, aşırı yüklenmeyi önlemeye yardımcı olur ve API'nin istikrarını korur.
API Gateway, API'lere güvenlik, izleme, yönlendirme ve Rate Limiting özellikleri sağlayan bir hizmettir. API Gateway, API Rate Limiting performansını artırmak için Token Bucket, Leaky Bucket ve Doğrusal Limitleme yöntemleri gibi bazı yöntemler sunar.
API Rate Limiting Nedir?
API Rate Limiting, bir API'nin kullanımını sınırlandırmak için kullanılan bir tekniktir. API'lere yapılan yoğun isteklerin, API'nin performansını olumsuz etkilemesi sorununa bir çözüm olarak geliştirilmiştir.
API Rate Limiting, genellikle API Gateway üzerinde uygulanır. Bu sayede API'lere yapılan yoğun istekler öncelikle API Gateway tarafından kontrol altına alınır ve bu sayede API'nin doğrudan zarar görmesi engellenir. Ayrıca, API Gateway üzerinde uygulanan Rate Limiting sayesinde API'nin çalışma performansı da yükseltilir.
API Rate Limiting'in pratikteki kullanımı, API sağlayıcısı tarafından API kullanıcılarına sunulan API Key'lerin sayısının ve saatlik, günlük veya aylık gibi sınırların belirlenmesiyle gerçekleştirilir. Bu sayede, belirlenen limitler dahilinde API kullanımına izin verilirken, limit aşımı durumunda ise hata mesajları veya erişim engelleri sunulur.
Bir diğer uygulama alanı ise, ücretli API kullanımlarıdır. API sağlayıcısı bu durumda, API kullanımına belirli bir süre sınırlaması ve sınırlı sayıda API Key oluşturarak para kazanabilir.
API Gateway Nedir?
API Gateway, uygulama programlama arayüzleri (API'ler) için bir API yönlendirici olarak kullanılan bir yazılımdır. API'lerin erişim kotrolü, güvenliği, izlenmesi ve yönetimi için kullanılır. API Gateway, uygulama geliştiricilerinin API'lerini daha esnek, güvenli ve ölçeklenebilir hale getirmelerini sağlar.
API Gateway'in en önemli avantajlarından biri, uygulama geliştiricilerinin API'ler için otomatik olarak ölçeklendirme yapabilmesine olanak sağlamasıdır. Böylece, API trafik arttıkça, sistem otomatik olarak yeni kaynaklar oluşturur ve mevcut kaynakları arttırır. API Gateway, ayrıca, API'lerin başarısızlık durumunda yedekliliğini sağlayarak, kesintisiz bir deneyim sağlar. Ayrıca, API Gateway, API'ler arasında veri dönüşümü ve güvenlik için gerekli olan kimlik doğrulama ve yetkilendirme işlemlerini sağlar.
- API Gateway, API trafiğinin uygun şekilde yönetilmesini sağlar ve sunduğu arayüzü ile geliştiricilerin işini kolaylaştırır.
- API Gateway, API trafiğinin izlenmesi ve ölçülmesi için imkan sağlar.
- API Gateway, anahtar tabanlı erişim kontrolü gibi güvenlik özellikleri sunar.
- API Gateway, API'lerin yük devretme ve yük dengeleme ihtiyaçlarını karşılar.
API Gateway, genellikle üç bileşenden oluşur: API yönetim arayüzü, API erişim kontrolleri ve API yönlendirme. Bu bileşenler, uygulama geliştiricilerinin API'lerin hızlı bir şekilde prototipleşmesine ve kullanıma hazır hale getirilmesine olanak sağlar.
API Gateway, API'lerin güvenliği için kesinlikle gereklidir ve uygulama geliştiricilerinin işini kolaylaştırır. Bundan dolayı, API Gateway, modern uygulama geliştirme ortamlarında yaygın olarak kullanılan bir araçtır.
Token Bucket Algoritması
Token Bucket Algoritması, API Rate Limiting'deki yaygın kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem bir kova düşünelim. Bu kovaya her bir token yani izin için belirli bir süre sabitlenir. Token Bucket'taki bu sabit sürede bir çerçeve ne kadar büyük olursa, saniyede o kadar çok token çıkarma yeteneğiniz olur. Token olmadan API isteklerinizi gönderemezsiniz. Token'lar biriktikçe kova zamanla doldurulur ve kapasitesine ulaştığında ise hiçbir token daha eklenemez. Kova dolarken, geleneksel olarak uygun bir HTTP cevabıyla birlikte "HTTP 429 Too Many Requests” hata kodu döndürülür. Token Bucket Algoritması'nın avantajı, token'lar aynı anda gönderilebilir ve birden çok token gönderiminde daha fazla token iadesi yapılabilir. İsterseniz Token Bucket Algoritması'nın bir örneği için aşağıdaki tabloya bakabilirsiniz:
| Zaman (saniye) | Tokenlar | API İsteği | Cevap |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Request 1 | 200 OK |
| 1 | 1 | Request 2 | 200 OK |
| 2 | 2 | Request 3 | 200 OK |
| 3 | 3 | Request 4 | HTTP 429 Too Many Requests |
Token Bucket Algoritması'nın dezavantajı ise aynı anda gönderilen istekler için bir sınır olmamasıdır. Bu nedenle, belirli bir süre içinde çok sayıda token gönderilirse ve bu tokenlar hızlı bir şekilde tüketilirse, toplam isteklerin sayısı sınırlar doğrultusunda azaltılabilir. Özellikle yüksek talep olduğunda Token Bucket Algoritması'nın sınırları doğru bir şekilde ayarlanmalıdır.
Leaky Bucket Algoritması
Leaky Bucket Algoritması, API Rate Limiting uygulamalarında sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde, API Gateway'de API kullanıcılarının istekleri bir kovaya koyulur ve kova zamanla boşalmaya başlar. Bu şekilde, API kullanıcılarına belirli bir süre içinde belirli bir istek sayısı limiti koyarak doğrusal bir şekilde sınırlandırma sağlanır.
Bu algoritmanın çalışma prensibi oldukça basittir. API kullanıcısı bir istek yapar ve daha önce ayarlanmış olan limitler doğrultusunda, hücrenin su seviyesi kontrol edilir. Eğer hücre tamamen doluysa veya boşalmaya başlamamışsa, istek reddedilir ve istemciye özel bir ileti döndürülür. Eğer hücrenin su seviyesi sınırın altındaysa, bir damla su daha hücreye eklenir ve istek onaylanır. Bu şekilde, API kullanıcılarının talepleri kontrol altında tutulur ve yüksek performans sağlanır.
Bu algoritmanın bir özelliği de, token bucket algoritmasından farklı olarak, boru hattı süresi ve sınırlandırma oranını ayırmaya ve daha büyük bir esneklik sağlamaya izin vermesidir. Boru hattı süresi, API kullanıcısının istekleri temsil eden boru hattının dolmasını ne kadar bekleyeceğini belirler. Limit oranı ise, API kullanıcısı başına verilen istek limiti veya sınırını belirler.
Leaky Bucket Algoritması'nın kullanımı, özellikle isteklerin doğru bir şekilde tanımlanması ve limitlerin ayarlanmasıyla daha etkili hale gelebilir. Bu yöntem, API Rate Limiting'in tamamen daha önce belirlenmiş olan limitlere dayandığı token bucket algoritmasının yerini alabilir ve daha hassas bir sınırlandırma sağlayabilir. Ancak, doğru bir şekilde yapılandırılmadığı takdirde, performansın azalması veya hatalı sonuçlar oluşması gibi problemler ortaya çıkabilir.
Doğrusal Limitleme
Doğrusal Limitleme, API Rate Limiting'in en basit yaklaşımlarından biridir. Bu yaklaşımda, her kullanıcının belirli bir süre içinde yararlanabileceği tüm istek sayısı belirlenir ve kullanıcının limitine ulaştığında, artık istekler onaylanmaz.
Örneğin, bir kullanıcının saatlik 100 istek hakkı olduğunu varsayalım. Kullanıcı ilk istek gönderdiğinde, limitindeki 100 istekten 1'i tüketilir ve 99 istek hakkı kalır. Her istek için doğrusal olarak krediler tükenir ve kullanıcının limiti dolana kadar istekler devam eder. Kullanıcının saatlik limiti aşıldığında, API Gateway diğer istekleri reddeder ve kullanıcı limiti yeniden sıfırlanana kadar beklemesi gerekir.
Doğrusal Limitleme yaklaşımı, özellikle az sayıda API kullanıcısı olan küçük projeler için uygun olabilir. Ancak büyük projelerde doğrusal olarak artan kullanıcı sayısı nedeniyle ölçeklenebilirlik sorunları oluşabilir. Bu nedenle, büyük ölçekli projelerde Token Bucket veya Leaky Bucket algoritmaları gibi diğer yaklaşımlar tercih edilebilir.
Doğrusal Limitleme yaklaşımı, taze isteklerin Token Bucket ve Leaky Bucket algoritmaları gibi diğer yaklaşımlardan daha az "adil" bir şekilde işlenmesine neden olabilir. Örneğin, bu yaklaşım uygulandığında bir kullanıcının ilk 50 isteği hemen onaylanırken, son 50 isteği uygulama sınırına yaklaştıkça daha fazla sürede onaylanabilir. Bu sorun, Token Bucket ve Leaky Bucket algoritmalarının, hiçbir zaman sınırı aşmadan, tüm isteklere aynı öncelikle işleme koyarak çözmek için tasarlanmış olmasına rağmen, doğrusal limitlemenin bu özelliğinden kaynaklanmaktadır.
API Rate Limiting Yöntemleri Hangisi Uygun?
API Rate Limiting, web uygulamaları için önemli bir performans artırma yöntemidir. Ancak, doğru API Rate Limiting yönteminin seçilmesi ve uygulaması büyük önem taşır. Token Bucket, Leaky Bucket ve Doğrusal Limitleme yöntemleri API Rate Limiting yapmak için kullanılan temel yöntemlerdir. Ancak, hangi senaryolarda hangi yöntemin daha uygun olduğunu belirlemek için seçim kriterleri dikkate alınmalıdır.
Token Bucket yöntemi, yüksek yoğunluklu API çağrıları için idealdir. Bu yöntem, her kullanıcının belli bir hızda sürekli bir şekilde istek göndermesine izin verir ve aşırı yüklenen istekler belirlenmiş bir haddi aşana kadar biriktirilir. Bu yöntemle, kullanıcıların işlemlerini hızlı bir şekilde gerçekleştirmeleri sağlanırken, sunucu performansının da korunması mümkündür.
Leaky Bucket yöntemi, Token Bucket yöntemi gibi aşırı yüklenen istekleri engellemek için kullanılır. Ancak, Token Bucket'tan farklı olarak, istekler belirli bir hızda yapılmak zorundadır. Bu yöntemde, her kullanıcının isteği belirli bir süre boyunca depolanır ve sonra aynı hızda yanıt verilir. Bu sayede, sunucu performansı korunabilir.
Doğrusal Limitleme yöntemi, tüm kullanıcıların eşit miktarda kaynak kullanmasına izin veren bir yöntemdir. Bu yöntemde her kullanıcı için belirli bir kaynak yüzdesi ayrılır ve kullanıcıların tüm kaynakları kullanması durumunda limitleme yapılır. Bu yöntem ölçeklenebilirliği koruduğu için özellikle orta ve büyük boyutlu uygulamalarda kullanımı çok yaygındır.
API Rate Limiting yöntemleri arasında en uygun olanın seçilmesi, uygulamanın boyutu, yoğunluğu ve kullanıcıların ihtiyaçlarına göre belirlenmelidir. Token Bucket yöntemi, yüksek yoğunluklu API çağrıları için uygunken, Leaky Bucket yöntemi daha düşük yoğunluklu durumlar için daha uygundur. Doğrusal Limitleme ise, tüm kullanıcıları eşit olarak kısıtlamak isteyen orta ve büyük ölçekli uygulamalar için idealdir.
Ölçeklenebilirlik
API Rate Limiting yöntemleri seçilirken sadece performansı değil, ölçeklenebilirliği de dikkate almak gerekir. Birçok durumda, uygulama yapılandırması, yük ve kullanım arttıkça genişletilebilir olmalıdır. Doğru API Rate Limiting yöntemi seçildiğinde, etkinliği ve ölçeklenebilirliği artırmak mümkündür.
Örneğin, Token Bucket Algoritması basit, ancak ölçeklenebilirliği düşük bir yöntemdir. Büyük bir uygulamada, çok sayıda istemci doğrudan bu yöntemi kullanabilir ve web sunucuları tokenlerle dolabilir. Leaky Bucket Algoritması, daha ölçeklenebilir olsa da, yine de büyük ölçekli bir uygulama için yetersiz kalabilir. Bu nedenle, doğrusal limitlendirme API Rate Limiting yöntemleri arasından en iyi ölçeklenebilirliği olan yöntem olarak kabul edilir.
Bununla birlikte, uygulamanın özelliklerine bağlı olarak, farklı yöntemlerin ölçeklenebilirliği ve performansı üzerinde farklı bir etkisi olabilir. Ölçeklenebilirlik, uygulamanın ihtiyacına göre en uygun API Rate Limiting yönteminin seçilmesinde önemlidir.
Sonuç
API Rate Limiting yöntemi, güvenlik ve performans açısından son derece önemlidir. Bu yöntem, API Gateway aracılığıyla gerçekleştirilen API çağrılarının sayısını ve frekansını sınırlayarak, hizmetin performansını artırırken aynı zamanda potansiyel saldırılardan korur. Ancak, API Rate Limiting yöntemleri arasında seçim yaparken dikkat edilmesi gereken bazı noktalar vardır.
Öncelikle, API Gateway kullanılarak rate limiting yapılacaksa, ölçeklenebilirliğin göz ardı edilmemesi önemlidir. Token Bucket, Leaky Bucket ve Doğrusal Limitleme yöntemleri arasında farklı ölçeklenebilirlik seviyeleri vardır. Token Bucket en ölçeklenebilir olan yöntemdir, ancak sıkışıklık durumunda belirli bir limiti geçerken paket kaybına neden olabilir. Leaky Bucket daha az ölçeklenebilir olabilir, ancak daha tahmin edilebilir bir davranışa sahiptir. Doğrusal Limitleme ise belirli bir kullanım limiti aşıldığında, sıfır yanıt döndürür. Hangi yöntemin tercih edileceği, belirli bir senaryoya ve ihtiyaca göre değişebilir.
Ayrıca, API Rate Limiting yöntemleri arasındaki farkları anlamak ve doğru seçim yapmak, hizmetin performansını ve güvenliğini artırırken aynı zamanda maliyetlerin de düşürülmesine yardımcı olur. Çünkü örneğin API'lerin aşırı daha sık veya gereksiz yere çağrılması, gereksiz yere bant genişliği kullanılması gibi faktörler, fazladan maliyetlere neden olabilir. Bu nedenle, API Rate Limiting'i doğru yöntemlerle uygulamak ve seçmek, önemli bir etkiye sahiptir.