Rate limiting nedir? Spring cloud ile yazılmış bir uygulamada, ön uçtaki api gateway ve redis ile rate limiti nasıl sağlarım?

Rate limiting, bir ağ kaynağına yapılan istek sayısını belirli bir zaman aralığında sınırlama yöntemidir. Bu, genellikle web sunucuları, API'lar ve benzeri kaynaklara yönelik istekleri yönetmek için kullanılır. Amaç, aşırı kullanımı önlemek, hizmeti kötüye kullanımı azaltmak ve sunucu kaynaklarını korumaktır. Özellikle, rate limiting şunlara yardımcı olabilir:

Kaynakların Adil Kullanımı: Tüm kullanıcıların kaynaklara adil bir şekilde erişimini sağlar ve birkaç kullanıcının tüm kaynakları tüketmesini önler.

DDoS Saldırılarını Azaltma: Dağıtık hizmet reddi (DDoS) saldırıları gibi zararlı ağ trafiğini sınırlayarak sunucuların çökmesini önler.

API Kullanımını Kontrol Etme: API kullanımını sınırlayarak, geliştiricilerin belirli bir API üzerindeki istek sayısını yönetmelerine olanak tanır. Bu, aynı zamanda API'ların ticarileştirilmesinde de kullanılır; örneğin, ücretsiz planlar belirli bir istek limiti sunarken, ücretli planlar daha yüksek limitler veya sınırsız erişim sunabilir.

Performans ve Yanıt Sürelerini İyileştirme: Sunucuların aşırı yüklenmesini önleyerek, tüm kullanıcılar için performansı ve yanıt sürelerini iyileştirir.

Rate limiting, çeşitli algoritmalar kullanılarak uygulanabilir. En yaygın yöntemlerden bazıları sabit limit (fixed window), kayar pencere logu (sliding window log), token kovası (token bucket) ve sızıntı kovası (leaky bucket) yöntemleridir. Her biri, belirli senaryolarda avantajlar sunar ve uygulamanın gereksinimlerine bağlı olarak seçilebilir.

Spring cloud ile yazılmış bir uygulamada, ön uçtaki api gateway ve redis ile rate limiti nasıl sağlarım?

Spring Cloud ve Redis'i kullanarak bir uygulamada, özellikle API Gateway üzerinde rate limiting uygulamak, uygulamanızın ölçeklenebilirliğini ve güvenliğini artırabilir. Spring Cloud Gateway, bu tür bir işlevselliği desteklemek için kolayca yapılandırılabilir bir yapı sunar. Redis, hızlı ve etkili bir şekilde rate limiting durumunu yönetmek için sıklıkla kullanılan bir araçtır çünkü yüksek performanslı bir in-memory veri yapı sunucusudur. İşte bir örnekle nasıl yapılacağına dair bir rehber:

Adım 1: Bağımlılıkları Ekleme

pom.xml dosyanıza Spring Cloud Gateway ve Redis için gerekli bağımlılıkları ekleyin:

xml

Copy code

<dependencies>

    <!-- Spring Cloud Gateway -->

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>

        <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>

    </dependency>

    <!-- Spring Boot Redis Starter -->

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.boot</groupId>

        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>

    </dependency>

    <!-- Spring Cloud Starter Bootstrap (for Spring Cloud Configurations) -->

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>

        <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>

    </dependency>

</dependencies>

Adım 2: Redis Yapılandırması

application.yml veya application.properties dosyanızda Redis yapılandırmanızı ekleyin. Bu, Spring Boot'un Redis ile otomatik olarak entegre olmasını sağlar:

yaml

Copy code

spring:

  redis:

    host: redis-server-hostname

    port: 6379

Adım 3: Rate Limiter Filtresi Yapılandırması

Spring Cloud Gateway ile, özel bir RouteLocator bean'i tanımlayarak gateway rotalarınızı ve bu rotalar için rate limiting kurallarını yapılandırabilirsiniz. Rate limiting için Redis Rate Limiter'ı kullanacağız:

java

Copy code

@Bean

public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder builder) {

    return builder.routes()

        .route("path_route", r -> r.path("/api/some-service/**")

            .filters(f -> f.requestRateLimiter(c -> {

                c.setRateLimiter(redisRateLimiter());

                c.setKeyResolver(request -> Mono.just("1")); // Burada daha karmaşık bir anahtar çözücü kullanabilirsiniz.

            }))

            .uri("lb://SOME-SERVICE"))

        .build();

}

@Bean

RedisRateLimiter redisRateLimiter() {

    return new RedisRateLimiter(5, 10); // Saniyede maksimum 5 istek, yenileme oranı 10

}

Adım 4: Key Resolver Yapılandırması

Rate limiting'in nasıl uygulanacağını belirlemek için, bir KeyResolver yapılandırmanız gerekir. Bu, her bir isteği benzersiz bir şekilde tanımlamak için kullanılır, örneğin kullanıcıya göre, IP adresine göre vb. Örneğin, kullanıcının IP adresine göre rate limiting yapabilirsiniz:

java

Copy code

@Bean

KeyResolver userKeyResolver() {

    return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getHostName());

}

Adım 5: Uygulamayı Çalıştırın

Bu yapılandırmalarla, Spring Cloud Gateway üzerinden yapılan istekler Redis kullanılarak rate limiting'e tabi tutulacaktır. Her bir istek, yapılandırılan limitlere göre kontrol edilecek ve limit aşıldığında ilgili hata yanıtları döndürülecektir.

Önemli Notlar:

Bu örnekte basit bir rate limiting senaryosu gösterilmiştir. Gerçek dünya uygulamalarında, KeyResolver'ı daha karmaşık senaryolar için özelleştirmeniz gerekebilir, örneğin kullanıcı kimliği, API anahtarı veya isteğin özelliklerine bağlı olarak dinamik anahtarlar kullanarak.

Redis ve Spring Cloud Gateway'in en son sürümlerini kullanarak,uyumluluk ve güvenlik açısından en iyi pratikleri takip ettiğinizden emin olun. Ayrıca, rate limiting stratejinizi, uygulamanızın ihtiyaçlarına ve kullanıcı davranışlarına göre özelleştirmek önemlidir. İşte bu süreci daha da iyileştirmek için bazı ileri düzey ipuçları:

İleri Düzey Key Resolver Kullanımı

Kullanıcılarınızı veya istekleri benzersiz şekilde tanımlamak için daha karmaşık KeyResolver örnekleri kullanabilirsiniz. Örneğin, bir API anahtarı veya kullanıcı oturum kimliği (JWT token gibi) üzerinden rate limiting yapmak, uygulamanızın güvenliğini ve kullanılabilirliğini artırabilir. Bunu yapmak için KeyResolver'ınızı isteğin bir özelliğini çözümleyecek şekilde özelleştirebilirsiniz:

java

Copy code

@Bean

KeyResolver apiKeyResolver() {

    return exchange -> Mono.just(

        exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Api-Key")

    );

}

Dinamik Rate Limiting Kuralları

Statik rate limiting ayarları bazı durumlar için yeterli olmayabilir. Örneğin, sistem yüküne veya belirli kullanıcıların davranışlarına göre dinamik olarak limitleri ayarlamak isteyebilirsiniz. Redis ve Spring Cloud Gateway, bu tür bir esnekliği destekleyecek şekilde yapılandırılabilir, ancak bu, özel bir yapılandırma veya kodlama gerektirebilir. Örneğin, Redis'te saklanan yapılandırma değerlerini periyodik olarak güncelleyerek ve bu değerleri RedisRateLimiter'a dinamik olarak uygulayarak dinamik limitler oluşturabilirsiniz.

Güvenlik ve Hata Yönetimi

Rate limiting uygularken, limit aşımı durumlarında kullanıcıya uygun hata mesajları göndermek önemlidir. Spring Cloud Gateway ve Redis ile, HTTP 429 Too Many Requests hatası gibi uygun durum kodlarını ve mesajlarını döndürebilirsiniz. Ayrıca, güvenlik açısından, hata yanıtlarının ayrıntılı bilgi içermemesine ve potansiyel olarak kötüye kullanılmaya açık bilgileri gizlemesine dikkat edin.

Performans ve Ölçeklenebilirlik

Redis ile rate limiting, yüksek performanslı ve ölçeklenebilir çözümler sunar. Ancak, Redis sunucunuzun kapasitesi ve ağ gecikmesi gibi faktörlerin performans üzerinde önemli etkileri olabilir. Redis cluster kullanarak yüksek kullanılabilirlik ve ölçeklenebilirlik sağlamayı değerlendirebilirsiniz.

Sonuç

Spring Cloud Gateway ve Redis kullanarak API Gateway'de etkili bir şekilde rate limiting uygulamak, uygulamanızın sağlıklı ve güvenli kalmasını sağlar. Bu rehberde bahsedilen yapılandırmalar ve ipuçları, temel bir başlangıç ​​noktası sunar, ancak her uygulamanın benzersiz ihtiyaçlarını karşılamak için özelleştirmeler gerekebilir. Uygulamanızın gereksinimlerine göre en uygun rate limiting stratejisini seçmek ve uygulamak için zaman ayırın.

Örnek bir senaryo verir misin?

Elbette, örnek bir senaryo ile rate limiting'in nasıl uygulanabileceğini detaylandıralım:

Senaryo: E-Ticaret Platformu için API Rate Limiting

Kontekst: Bir e-ticaret platformunuz var ve bu platform, ürünlerin listelenmesi, sipariş verilmesi ve kullanıcı yorumlarının görüntülenmesi gibi işlevler için dış API'lar sunuyor. Platformunuz büyüdükçe, API'lerinize yönelik istek sayısında önemli bir artış oluyor. Bu artış, bazı durumlarda sunucuların aşırı yüklenmesine ve hizmetin kesintiye uğramasına neden oluyor. Ayrıca, bazı kötü niyetli kullanıcılar API'leri kötüye kullanmaya çalışıyor.

Hedef: API'lerinizi kötüye kullanım ve aşırı yüklenmeden korumak için rate limiting uygulamak.

Çözüm Adımları:

Rate Limiting Stratejisi Belirleme: Her kullanıcı (veya IP adresi) için, özellikle sipariş oluşturma ve yorum ekleme gibi yoğun kaynak tüketen işlemler üzerinde, dakikada maksimum 10 istek olarak bir limit belirleyin. Ürün listeleme gibi daha az kaynak tüketen işlemler için daha yüksek bir limit, örneğin dakikada 100 istek, uygulanabilir.

Redis ve Spring Cloud Gateway Yapılandırması:

Redis kurulumunu ve Spring Cloud Gateway bağımlılıklarını projenize ekleyin.

application.yml dosyanızda Redis yapılandırmasını tanımlayın.

Spring Cloud Gateway'de, her API endpoint'i için uygun rate limiting kurallarını içeren RouteLocator bean'ini tanımlayın.

Key Resolver Tanımlama: Kullanıcı bazında veya IP adresi bazında rate limiting yapacak bir KeyResolver tanımlayın. Örneğin, kullanıcı oturum token'ına göre sınırlama yapabilirsiniz:

java

Copy code

@Bean

KeyResolver userKeyResolver() {

    return exchange -> Mono.just(

        exchange.getRequest().getCookies().getFirst("SESSION").getValue()

    );

}

Rate Limiting Filtresi Uygulama: Her bir servis için özel rate limiting kurallarını uygulayın. Sipariş oluşturma servisi için dakikada 10 istek, ürün listeleme için dakikada 100 istek gibi.

Test ve Optimizasyon: Uygulamanızı çeşitli senaryolar altında test edin. Rate limiting'in beklenen davranışı sergilediğinden ve kullanıcı deneyimini olumsuz etkilemediğinden emin olun. Gerektiğinde limitleri ve yapılandırmaları ayarlayın.

Sonuç: Bu çözümle, e-ticaret platformunuzun API'lerine yönelik istekleri etkili bir şekilde sınırlayarak, kaynakların adil kullanımını sağlamış ve kötüye kullanımı önlemiş olursunuz. Ayrıca, bu yaklaşım sunucularınız üzerindeki yükü dengeler ve kullanıcı deneyimini iyileştirir, hizmet kesintilerinin önüne geçer.