Rate Limiter Design (LLD Deep-Dive)

রেট লিমিটর একটি সিস্টেমকে অতিরিক্ত রিকোয়েস্ট (Spam/DDoS) থেকে রক্ষা করে। এটি নিশ্চিত করে যে একজন ইউজার একটি নির্দিষ্ট সময়ে মাত্র নির্দিষ্ট সংখ্যাক রিকোয়েস্ট পাঠাতে পারবে।

---

১. রিকোয়ারমেন্টস (Requirements)

• ইউজার বা আইপি ভিত্তিক লিমিট।
• লো-ল্যাটেন্সি হতে হবে।
• ডিস্ট্রিবিউটেড এনভায়রনমেন্ট সাপোর্ট করবে।

---

২. অ্যালগরিদমসমূহ

• Token Bucket: একটি বাকেটে টোকেন জমা হয়, রিকোয়েস্ট আসলে একটি টোকেন নেওয়া হয়। বাকেট খালি থাকলে রিকোয়েস্ট রিজেক্ট হয়। (সবচেয়ে জনপ্রিয়)।
• Leaky Bucket: রিকোয়েস্ট একটি নির্দিষ্ট রেটে প্রসেস হয়।
• Fixed Window Counter: নির্দিষ্ট টাইমে (উদা: ১ মিনিট) কাউন্টার বাড়ানো হয়।

---

৩. মেইন ক্লাস এবং এনটিটি

• RateLimiter: মেইন ইন্টারফেস।
• UserBucket: প্রতিটি ইউজারের জন্য টোকেন ট্র্যাকার।
• Refiller: একটি নির্দিষ্ট সময় পর পর টোকেন রিফিল করার লজিক।

---

৪. ডিজাইন প্যাটার্ন

• Strategy Pattern: রান-টাইমে অ্যালগরিদম (Token Bucket vs Leaky Bucket) চেঞ্জ করার জন্য।
• Singleton: রেট লিমিটর কনফিগারেশন ম্যানেজারের জন্য।

---

৫. ক্লাস ডায়াগ্রাম (Mermaid)

classDiagram
    class RateLimiter {
        <<interface>>
        +boolean allowRequest(userId)
    }
    class TokenBucketLimiter {
        -int capacity
        -int currentTokens
        +allowRequest(userId)
    }
    RateLimiter <|.. TokenBucketLimiter

---

৬. ডিপ ডাইভ (Distributed Rate Limiting)

যদি আপনার একাধিক সার্ভার থাকে, তবে লোকাল কাউন্টার কাজ করবে না। সেক্ষেত্রে Redis ব্যবহার করা হয়। Redis-এর INCR এবং EXPIRE কমান্ড ব্যবহার করে খুব সহজে গ্লোবাল রেট লিমিট হ্যান্ডেল করা যায়।