レートリミッターの設計

問題

APIのレートリミッターを設計してください。

要件

• クライアントごとにリクエスト数を制限する
• 複数のレート制限ルール（1分あたり、1時間あたり等）をサポート
• 分散環境で動作する
• 低レイテンシを維持する

制約

• 1秒あたり100万リクエスト
• レイテンシ: 1ms以内の判定
• 99.99%の可用性

回答すべき内容

1. 要件/前提条件: レート制限の粒度と範囲を明確にしてください
2. API/データモデル: レート制限のルール定義とストレージを設計してください
3. コンポーネント: アルゴリズムの選択と実装方法を説明してください
4. スケーリング/障害対策: 分散環境での一貫性と障害時の動作を説明してください
5. トレードオフ: 各アルゴリズムの利点と欠点を議論してください