Unajuaje kuandaa kiwango cha kupunguza ombi?

Question

Accepted Answer

**Kiwango cha kupunguza ombi** kinazuia idadi ya maombi ambayo mteja anaweza kufanya katika muda uliofafanuliwa — kulinganisha mifumo kutokana na matumizi mabaya, mzigo, na kuhakikisha matumizi ya haki. Ni sehemu ya kawaida ya muundo wa mifumo, na ina miundo michache ya hesabu na mazingatio.

## Kwa nini kiwango cha kupunguza ombi

```text
✓ PROTECT against abuse → prevent attacks (brute force, scraping, DoS), excessive use
✓ PREVENT OVERLOAD → protect the system from being overwhelmed (stability)
✓ FAIR USAGE → ensure no single client monopolizes resources; tiered limits (free vs paid)
✓ COST control; protect downstream services
→ a common requirement for APIs and services.
```

## Miundo ya hesabu ya kiwango cha kupunguza ombi

```text
FIXED WINDOW → count requests per fixed time window (e.g. 100/minute); simple
  ✗ allows bursts at window boundaries (up to 2x at the edges)
SLIDING WINDOW → rolling time window → smoother, no boundary bursts (more accurate)
TOKEN BUCKET → tokens refill at a rate; each request takes a token → allows BURSTS up to
  the bucket size while limiting the average rate (popular, flexible)
LEAKY BUCKET → requests processed at a steady rate (smooths output)
```

## Mazingatio ya utekelezaji

```text
✓ DISTRIBUTED → limits must be shared across servers → use a centralized store (REDIS is
  common: atomic counters, fast, shared across instances)
✓ Identify the client → by API key, user ID, IP
✓ Return clear responses → HTTP 429 (Too Many Requests); include limit/retry-after headers
✓ Where → at the API gateway, load balancer, or application layer
✓ Granularity → per user, per endpoint, global; different tiers/limits
```

## Kwa nini jambo linalohitaji kuzingatiwa

Kuelewa jinsi ya kuandaa kiwango cha kupunguza ombi kunafaa kwa sababu ni **sehemu ya kawaida ya muundo wa mifumo** kwa kulinganisha mifumo na kuhakikisha matumizi ya haki, kwa hivyo ni ujuzi muhimu wa vitendo.

Kiwango cha kupunguza ombi — kuzuia idadi ya maombi ambayo mteja anaweza kufanya katika muda uliofafanuliwa — hukamatia mahitaji muhimu: **kulingana na matumizi mabaya** (kuzuia shambulio kama brute force, kuoshaji, na DoS), **kuzuia mzigo** (kulinganisha utulivu wa mifumo), kuhakikisha **matumizi ya haki** (hakuna mteja anayemiliki rasilimali, kusaidia mipango iliyoorodheshwa kama huru dhidi ya kulipwa), na kudhibiti gharama.

Haya huifanya kiwango cha kupunguza ombi kuwa mahitaji ya kawaida kwa API na huduma.

Kuelewa **miundo ya hesabu** na mageuzi yake — **dirisha lililobadilika** (rahisi lakini inaruhusu bursts za mipaka), **dirisha linalogeuka** (laini zaidi na sahihi zaidi), **ndoo ya tokens** (inaruhusu bursts iliyosimiamia wakati wa kuwa na kiwango cha wastani — maadhimisho na laini) na ndoo yenye kimomo (kukamatia matokeo) — ni ujuzi muhimu wa muundo, kwa sababu kuchagua muundo sahihi huathiri tabia.

Kuelewa **mazingatio ya utekelezaji** kunafaa sana: kushughulikia **kiwango cha kupunguza ombi kinachosambazwa** (mipaka iliyoshirikiwa katika seva nyingi, kawaida kutumia **Redis** kwa sayari za atomic zinazoshirikiwa katika viambatanisho — kwa sababu mipaka ya kila seva haitumiki katika mifumo iliyosambazwa), kubaini wateja (kwa API key, mtumiaji, au IP), kurudi na majibu yanayoelezea (HTTP 429 na kichwa cha retry-after), kuchagua mahali pa kutekeleza (gateway, balancer ya mzigo, au programu), na uzamili (kwa mtumiaji, kwa ncha, iliyorasuiliwa).

Haya yanaakisi kuandaa kiwango cha kupunguza ombi kinachofanya kazi katika mifumo halisi iliyosambazwa.

Kiwango cha kupunguza ombi ni sehemu inayohitajika mara kwa mara, ikionekana mara nyingi katika majadiliano ya muundo wa mifumo na mahojiano.

Kwa sababu kiwango cha kupunguza ombi ni sehemu ya kawaida, muhimu kwa kulinganisha mifumo (kutokana na matumizi mabaya na mzigo) na kuhakikisha matumizi ya haki, na kwa sababu kuelewa miundo, mageuzi yake, na kuwa na utekelezaji ulioshirikiwa (mipaka iliyoshirikiwa kupitia Redis) kunafaa kwa kuandaa vizuri, kuelewa jinsi ya kuandaa kiwango cha kupunguza ombi kunafaa — sehemu ya kawaida kwa kulinganisha huduma na kuhakikisha matumizi ya haki, inayohitaji uelewa wa miundo na utekelezaji ulioshirikiwa, na mada inayojadiliwa mara kwa mara katika muundo wa mifumo ya kujenga mifumo imara na iliyolinganishwa.