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Node.js の API レート制限: 戦略とベストプラクティス

Linda Hamilton

リリース： 2025-01-16 14:28:57

オリジナル

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API Rate Limiting in Node.js: Strategies and Best Practices

最新の Web アプリケーションは API に大きく依存していますが、この能力には堅牢な保護手段が必要です。 レート制限は、定義された時間枠内でクライアント API リクエストの頻度を制御するための重要な戦略であり、API の安定性、セキュリティ、およびスケーラビリティを維持するために不可欠です。

この記事では、一般的なツールとフレームワークを利用した、Node.js 環境内の高度なレート制限手法とベストプラクティスについて説明します。

レート制限の重要性

レート制限は、以下によって API を誤用、サービス拒否 (DoS) 攻撃、偶発的な過負荷から保護します。

セキュリティの強化: ブルートフォース攻撃を防止します。
パフォーマンスの向上: リソースの公平な配分を確保します。
持続的な安定性: 膨大なリクエストによるサーバーのクラッシュを防ぎます。

効果的な Node.js 実装のための高度な方法を調べてみましょう。

1. Express

を使用した Node.js API の構築

まず、基本的な Express API を作成します。

<code class="language-javascript">const express = require('express');
const app = express();

app.get('/api', (req, res) => {
  res.send('Welcome!');
});

const PORT = process.env.PORT || 3000;
app.listen(PORT, () => console.log(`Server running on port ${PORT}`));</code>

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これは、レート制限メカニズムを適用するためのベースを形成します。

2. `express-rate-limit`

による基本レート制限

express-rate-limit パッケージはレート制限の実装を簡素化します:

<code class="language-bash">npm install express-rate-limit</code>

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構成:

<code class="language-javascript">const rateLimit = require('express-rate-limit');

const limiter = rateLimit({
  windowMs: 15 * 60 * 1000, // 15 minutes
  max: 100, // 100 requests per IP per window
  message: 'Too many requests. Please try again later.'
});

app.use('/api', limiter);</code>

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基本レート制限の制限

すべてのルートにわたるグローバルなアプリケーション。
多様な API エンドポイントに対する柔軟性が制限されています。

これらの制限に対処するために、より高度なアプローチを検討してみましょう。

3. Redis による分散レート制限

メモリ内のレート制限は、マルチサーバー API のデプロイメントには不十分です。高性能のインメモリデータストアである Redis は、分散レート制限のためのスケーラブルなソリューションを提供します。

インストール

<code class="language-bash">npm install redis rate-limiter-flexible</code>

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Redis ベースのレート制限

<code class="language-javascript">const { RateLimiterRedis } = require('rate-limiter-flexible');
const Redis = require('ioredis');
const redisClient = new Redis();

const rateLimiter = new RateLimiterRedis({
  storeClient: redisClient,
  keyPrefix: 'middleware',
  points: 100, // Requests
  duration: 60, // 60 seconds
  blockDuration: 300, // 5-minute block after limit
});

app.use(async (req, res, next) => {
  try {
    await rateLimiter.consume(req.ip);
    next();
  } catch (err) {
    res.status(429).send('Too many requests.');
  }
});</code>

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メリット

分散アーキテクチャをサポートします。
エンドポイント固有のカスタマイズ。

4. API ゲートウェイによるきめ細かい制御

API ゲートウェイ (AWS API Gateway、Kong、NGINX など) は、インフラストラクチャレベルのレート制限を提供します。

API キーごとの制限: さまざまなユーザー層に応じて異なる制限。
地域の料金制限: 地理ベースの制限のカスタマイズ。

AWS API ゲートウェイの例:

使用量プランを有効にします。
スロットル制限とクォータを構成します。
ユーザー固有の制限に API キーを割り当てます。

5.高度なレート制限: トークンバケットアルゴリズム

トークンバケットアルゴリズムは柔軟で効率的なアプローチを提供し、平均リクエスト制限を維持しながらトラフィックのバーストを許可します。

実装

<code class="language-javascript">const express = require('express');
const app = express();

app.get('/api', (req, res) => {
  res.send('Welcome!');
});

const PORT = process.env.PORT || 3000;
app.listen(PORT, () => console.log(`Server running on port ${PORT}`));</code>

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