API 속도 제한 | 무엇을 위한 것인가?

API (응용 프로그램 프로그래밍 인터페이스)는 소프트웨어 애플리케이션을 연결하는 메신저입니다. 이를 통해 두 개의 별도 엔티티가 데이터나 기능을 교환할 수 있습니다. 그러나 애플리케이션이 매우 인기가 있게 되면, API와 서버는 더 많은 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 훨씬 더 많은 작업을 해야 합니다.

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사용자에게 애플리케이션 구현을 위해 API가 제공되지만, 일부 악의적인 사용자가 API를 악용하여 과부하를 초래할 수 있습니다. 이는 다른 사용자들이 API의 매우 저조한 성능에 대해 불만을 제기할 수 있기 때문에 문제를 초래합니다.

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API 제한 및 API 속도 제한은 자주 혼용되는 두 용어입니다. 그러나 이들은 동일한 의미를 공유하지 않습니다. 제한과 속도 제한의 차이에 대해 더 알고 싶다면, 이 기사를 먼저 확인해 보세요!

API 제한이란?

API 제한은 애플리케이션이 API에 접근할 수 있는 속도를 제어하기 위해 사용되는 메커니즘입니다. 즉, API 제한은 특정 기간 내에 API에 대해 수행될 수 있는 요청의 수를 제한합니다.

API 제한은 API가 과부하되지 않도록 보호하며, 모든 사용자가 API를 이용할 때 원활한 성능을 보장합니다.

API 제한은 어떻게 작동하나요?

API 제한을 구현하기 위해 애플리케이션은 들어오는 요청의 흐름을 관리하기 위해 알고리즘에 의존합니다.

토큰 버킷 알고리즘

토큰 버킷 알고리즘은 두 가지 개념을 중심으로 합니다:

토큰: API에 접근하기 위한 "허가증"
버킷: 제한된 수의 토큰을 보유

토큰 버킷 알고리즘에서는 몇 가지 개념을 알아둘 필요가 있습니다:

요청 허용량: 속도 제한이라고도 하며, API는 일정 시간당 버킷에 추가되는 토큰의 수를 결정하는 속도 제한을 정의합니다(예: 1초당 10개 토큰).
요청 처리: 요청이 수신될 때마다 API는 남아 있는 토큰을 버킷에서 확인합니다. 사용 가능한 토큰이 있다면, n 개의 토큰이 제거되고 요청이 처리됩니다.
버킷이 비어 있음, 속도 제한: 요청 처리 중에 버킷이 비어 있으면, 요청이 제한됩니다. 이는 애플리케이션이 충분한 토큰이 추가될 때까지(속도 제한에 따라) 대기해야 함을 의미합니다.

버스트 용량

토큰 버킷 모델은 추가적인 버스트 용량으로 확장할 수 있습니다. 버스트 용량은 버킷이 미리 채워진 약간 더 큰 양의 토큰을 보유할 수 있도록 해줍니다.

버스트 용량이 추가되면, 애플리케이션은 속도 제한을 초과하는 요청의 폭주를 짧은 기간 동안 발생시킬 수 있으며, 이후에는 속도 제한 됩니다. 이는 대량의 트래픽 급증을 처리하기 위해 주로 구현됩니다.

API 제한 구현

API 제한은 여러 수준에서 구현될 수 있습니다:

IP 주소 기반: 특정 IP 주소에서 오는 요청 제한.
API 키 기반: 고유한 API 키를 사용하여 개별 애플리케이션을 식별하고 제한합니다.
사용자 기반: 사용자 계정에 따라 세밀한 제어를 위해 제한합니다.

오류 코드 및 재시도

API 요청이 제한되면, API는 일반적으로 오류 응답 코드 (예: 429 너무 많은 요청)를 반환합니다. 잘 개발된 애플리케이션은 사용자에게 점진적으로 더 긴 시간 동안 제한되기 전에 대기하도록 강요하는 재시도 로직을 구현하고 있습니다.

API 제한의 장점

API 제한은 제공자와 사용자 모두에게 API의 원활하고 안정적인 작동을 보장하는 여러 중요한 장점을 제공합니다. 주요 이점을 정리하면 다음과 같습니다:

1. 성능 및 안정성:

과부하 방지: 통제되지 않은 요청량은 API 서버를 압도할 수 있으며, 응답 시간이 느려지거나 아예 중단을 초래할 수 있습니다. API 제한은 과도한 요청으로 시스템이 다운되지 않도록 방어 역할을 합니다. 사용자는 API가 요청을 효율적으로 처리할 수 있고 일관된 성능을 경험합니다.

2. 공정성 및 자원 관리:

동등한 접근: API 제한은 단일 애플리케이션이나 사용자가 API 자원을 독점하는 것을 방지합니다. 요청 속도를 제한함으로써, 모든 사용자에게 공정하게 접근을 분배하여 일부 사용자가 다른 사용자에게 불편을 초래하지 않도록 합니다.

3. 확장성 및 효율성:

예측 가능한 부하: API 제한은 API가 예측 가능한 작업량을 처리하는 데 도움이 됩니다. 요청 흐름을 조절함으로써 API 제공자는 예상되는 트래픽 패턴에 맞춰 자원 및 인프라를 최적화할 수 있습니다. 이는 수요 증가 시 더 부드러운 확장을 가능하게 합니다.

4. 보안:

서비스 거부 공격 완화: 서비스 거부(DoS) 공격은 요청으로 시스템을 압도하여 정당한 사용자에게 사용 불가능하게 만드는데, 제한은 단일 출처에서의 비정상적으로 높은 요청률을 식별하고 제한함으로써 이러한 공격을 완화할 수 있습니다.

5. 개선된 사용자 경험:

일관된 응답 시간: 과부하를 예방함으로써, 제한은 사용자가 API 요청에 대해 일관된 응답 시간을 경험할 수 있도록 보장합니다. 이는 API에 의존하는 모든 사용자에게 더 빠르고 신뢰할 수 있는 경험으로 이어집니다.

6. 애플리케이션 건강 모니터링:

사용 패턴 식별: 제한 데이터를 분석하여 사용 패턴을 이해하고 잠재적인 문제를 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 애플리케이션에 대한 높은 제한 비율은 해당 애플리케이션에 대한 최적화 기회를 나타낼 수 있습니다.

7. 책임 있는 사용 장려:

효율성 촉진: 제한은 개발자들이 API를 효율적으로 활용하도록 애플리케이션을 설계하도록 유도합니다. 요청을 제한함으로써, 개발자들은 코드를 최적화하고 불필요한 호출을 피하도록 권장됩니다.

API 제한 서버 측 코딩 예제

아래 Python 코드 샘플은 토큰 버킷 방법을 사용한 API 제한을 시연합니다.

class TokenBucket:
  def __init__(self, capacity, refill_rate):
    self.capacity = capacity  # 최대 토큰 수
    self.tokens = capacity  # 현재 토큰 수
    self.refill_rate = refill_rate  # 단위 시간당 추가되는 토큰 수

  def get_token(self, current_time):
    # 경과된 시간에 따라 토큰 보충을 시뮬레이션
    elapsed_time = current_time - self.last_refill_time
    self.tokens = min(self.capacity, self.tokens + (elapsed_time * self.refill_rate))
    self.last_refill_time = current_time

    if self.tokens > 0:
      self.tokens -= 1
      return True
    else:
      return False

# 예시 사용
bucket = TokenBucket(5, 1)  # 5개의 토큰, 초당 1개 보충
request_time = time.time()  # 현재 시간 가져오기

if bucket.get_token(request_time):
  # 요청 처리 (생략된 로직)
  print("요청이 허용되었습니다!")
else:
  print("요청이 제한되었습니다. 나중에 재시도하세요!")

코드 설명:

TokenBucket 클래스는 capacity와 refill_rate를 가지고 있는 버킷을 나타냅니다.
get_token 메서드는 현재 시간을 확인하고 경과된 시간 및 보충 속도에 따라 버킷을 보충하는 시뮬레이션을 수행합니다.
토큰이 사용 가능하면(tokens가 0보다 크면), 하나의 토큰을 제거하고 요청을 허용합니다.
버킷이 비어 있으면 요청이 제한됩니다(거부됨).

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API의 응답 및 성능을 관찰하기 위해 API를 테스트할 때, 요청을 무한정 만들어야 할 수 있습니다. 대부분의 API 도구는 사용자에게 일정 수의 요청을 하루에 수행할 수 있는 제한을 두고 있습니다. 그러나 Apidog를 사용하면 API의 속도 제한이 도달하지 않는 한 API에 계속 요청을 할 수 있습니다.

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Apidog로 API 구축하기

Apidog를 사용하면 스스로 API를 생성할 수 있습니다. 틈새 시장에서 또는 여러 상황에서 널리 적용할 수 있는 API를 만들도록 전적으로 귀하에게 달려 있습니다.

위 이미지에서 새 API 버튼을 눌러 시작하세요.

다음으로 API의 여러 특성을 선택할 수 있습니다. 이 페이지에서 다음을 수행할 수 있습니다:

HTTP 메서드 설정(GET, POST, PUT 또는 DELETE)
클라이언트-서버 상호작용을 위한 API URL(또는 API 엔드포인트) 설정
API URL에 전달될 하나 또는 여러 개의 매개변수 포함
API가 제공하려는 기능에 대한 설명 제공. 여기서 API에 구현할 계획인 속도 제한을 설명할 수도 있습니다.

디자인 단계에서 제공할 수 있는 세부 정보가 많을수록 문서화된 API가 더 자세하게 될 것입니다. 이는 이 기사 다음 섹션에 표시됩니다.

처음으로 API를 생성하는 경우, API 파생에 대한 도움을 제공하기 위해 이러한 기사를 읽는 것을 고려할 수 있습니다.

요청을 하기 위한 모든 기본 필수 사항을 마쳤다면, 전송을 클릭하여 요청을 시도할 수 있습니다. 그러면 위 이미지와 같이 Apidog 창의 하단에서 응답을 받게 됩니다.

간단하고 직관적인 사용자 인터페이스는 사용자가 요청으로 얻은 응답을 쉽게 볼 수 있도록 해줍니다. 응답의 구조를 이해하는 것도 중요합니다. 클라이언트와 서버 측의 코드를 일치시켜야 하기 때문입니다.

Apidog를 통해 설명적인 API 문서 생성하기

Apidog를 사용하면 소프트웨어 개발자들이 필요로하는 모든 것을 포함하는 API 문서를 몇 번의 클릭만으로 신속하게 생성할 수 있습니다.

화살표 1 - 먼저, Apidog 앱 창의 왼쪽에 있는 공유 버튼을 누릅니다. 그러면 빈 "공유 문서" 페이지를 볼 수 있습니다.

화살표 2 - 데이터 없음 아래에서 + 새로 만들기 버튼을 눌러 첫 번째 Apidog API 문서를 생성하기 시작합니다.

중요한 API 문서 속성 선택 및 포함

Apidog는 개발자에게 API 문서의 특성을 선택할 수 있는 옵션을 제공하며, 문서를 누가 볼 수 있는지 및 파일 비밀번호를 설정하여 선택된 개인이나 조직만 볼 수 있도록 할 수 있습니다.

API 문서 보기 또는 공유하기

Apidog는 API 프로젝트의 세부정보를 웹사이트 URL을 통해 볼 수 있는 API 문서로 편집합니다. 제공하는 URL을 배포하여 다른 사람들이 API 문서를 볼 수 있도록 하면 됩니다!

추가 세부정보가 필요하다면 Apidog를 사용하여 API 문서를 생성하는 방법에 대한 이 기사를 읽어보세요:

결론

API 제한은 건강하고 기능적인 API 생태계를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 들어오는 요청의 흐름을 조절함으로써, API의 과부하를 방지하고 모든 사용자에게 원활한 성능과 일관된 응답 시간을 보장합니다. 이러한 공정성은 자원 관리로 확대되어, 단일 애플리케이션이 자원을 독점하고 다른 사용자의 경험을 저하시킬 수 없도록 합니다.

또한, 제한은 서비스 거부 공격을 완화함으로써 보안을 강화합니다. 본질적으로, API 제한은 API 제공자와 사용자 모두에게 윈-윈 시나리오를 생성하여 애플리케이션 개발 및 데이터 교환을 위한 신뢰성 있고 효율적인 환경을 조성합니다.

Apidog는 API가 원활하게 작동하도록 보장하기 위한 최적의 API 도구가 될 수 있습니다. Apidog의 문서 미래와 함께, API의 속도 제한이 무엇인지 명확히 설명할 수 있어 사용자가 API를 남용하지 않도록 예방할 수 있습니다.