Algoritmos de limitación de tasa

La limitación de tasa establece cuántas solicitudes puede realizar un cliente durante un intervalo de tiempo. Protege la API frente al abuso, los clientes descontrolados y los picos accidentales de tráfico, y mantiene una distribución equitativa de la capacidad entre los usuarios.

Desde .NET 7, ASP.NET Core incluye un middleware de limitación de tasa de primera clase en Microsoft.AspNetCore.RateLimiting, con cuatro algoritmos integrados.

El algoritmo de ventana fija permite N solicitudes por bloque de tiempo fijo. Cuando termina el bloque, el contador vuelve a cero.

Es sencillo, pero los picos en el límite entre ventanas pueden duplicar brevemente la tasa efectiva.

La ventana deslizante suaviza el problema de los límites entre ventanas dividiendo el intervalo en segmentos y desplazando hacia delante los segmentos expirados, de modo que el límite se aplica a cualquier ventana continua.

El cubo de tokens contiene un conjunto de tokens. Cada solicitud consume uno y los tokens se reponen a un ritmo constante. Permite picos breves de hasta el tamaño del cubo, al tiempo que mantiene un promedio a largo plazo.

El limitador de concurrencia funciona de otra manera: limita el número de solicitudes que se procesan al mismo tiempo, no por unidad de tiempo. Es ideal para proteger operaciones costosas.

Cada limitador puede poner en cola las solicitudes que superan el límite en lugar de rechazarlas inmediatamente. QueueLimit establece el tamaño de la cola y QueueProcessingOrder define la prioridad, ya sea las más antiguas o las más recientes primero.

Adapte el algoritmo al objetivo:

• Ventana fija: es la opción más sencilla y suficiente para muchos casos.
• Ventana deslizante: es más suave y evita los picos en los límites entre ventanas.
• Cubo de tokens: permite picos controlados.
• Concurrencia: limita la carga simultánea, no la tasa.

Los límites se aplican por clave de partición —normalmente el usuario, la clave de API o la IP— para que un solo cliente ruidoso no agote la cuota de todos. Una única partición compartida limitaría todo el tráfico conjuntamente.

Una solicitud rechazada devuelve HTTP 429 Too Many Requests. Una API bien diseñada también devuelve un encabezado Retry-After que indica al cliente cuándo puede volver a intentarlo.

Son conceptos relacionados: la limitación de tasa restringe la frecuencia a corto plazo, las cuotas restringen los totales a más largo plazo, como por día o por mes, y el throttling ralentiza las solicitudes en lugar de rechazarlas. El middleware se centra en la limitación de tasa.

Compruebe cuánto domina los algoritmos.

Ha aprendido los conceptos de limitación de tasa:

• Cuatro algoritmos: ventana fija, ventana deslizante, cubo de tokens y concurrencia.
• El cubo de tokens permite picos; la concurrencia limita la carga simultánea.
• Los límites se aplican por clave de partición; las colas suavizan el exceso.
• Las solicitudes rechazadas reciben 429 con Retry-After.

Siguiente: configurar el middleware.