Nginx實(shí)現(xiàn)接口限流的方法匯總
一個(gè)Http請(qǐng)求,我們可以在nginx中獲取到哪些數(shù)據(jù)呢
1.請(qǐng)求頭部信息:
- 客戶(hù)端 IP 地址:通常通過(guò)
$remote_addr
或$binary_remote_addr
變量獲取。 - 請(qǐng)求方法:通過(guò)
$request_method
變量獲取。 - URI:通過(guò)
$request_uri
或$uri
變量獲取。 - 主機(jī)名:通過(guò)
$host
變量獲取。 - 用戶(hù)代理:通過(guò)
$http_user_agent
變量獲取。 - 引用地址(Referer):通過(guò)
$http_referer
變量獲取。 - 客戶(hù)端接受的內(nèi)容類(lèi)型:通過(guò)
$http_accept
變量獲取。 - 請(qǐng)求的字符編碼:通過(guò)
$http_accept_charset
變量獲取。 - 請(qǐng)求的語(yǔ)言:通過(guò)
$http_accept_language
變量獲取。
2.請(qǐng)求體信息:
請(qǐng)求的正文內(nèi)容:通常在應(yīng)用程序處理請(qǐng)求時(shí)訪(fǎng)問(wèn),或通過(guò) $request_body
變量獲取。
3.Cookie:
客戶(hù)端發(fā)送的 Cookie 數(shù)據(jù):通過(guò) $http_cookie
變量獲取。
4.HTTPS 相關(guān)信息:
- 客戶(hù)端 SSL 證書(shū)信息:通過(guò)
$ssl_client_cert
變量獲取。 - 客戶(hù)端 SSL 協(xié)議版本:通過(guò)
$ssl_protocol
變量獲取。
5.服務(wù)端相關(guān)信息:
- 服務(wù)器名稱(chēng):通過(guò)
$server_name
變量獲取。 - 請(qǐng)求方案(HTTP 或 HTTPS):通過(guò)
$scheme
變量獲取。 - 服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)端口:通過(guò)
$server_port
變量獲取。
6.其他信息:
客戶(hù)端連接信息,如連接的遠(yuǎn)程端口、本地端口等。
這些信息在 Nginx 配置中可以使用相應(yīng)的變量來(lái)獲取,你可以根據(jù)需要在 Nginx 配置中使用這些變量進(jìn)行請(qǐng)求處理、日志記錄、限流等操作。需要注意的是,Nginx 可以通過(guò)模塊擴(kuò)展來(lái)提供更多的信息和功能,例如限流、緩存、負(fù)載均衡等。根據(jù)具體的需求,你可以自定義 Nginx 配置以獲得所需的信息和功能。
為什么要使用nginx來(lái)實(shí)現(xiàn)限流
- 保護(hù)服務(wù)器穩(wěn)定性:限流可以確保服務(wù)器在高流量負(fù)載下仍然能夠穩(wěn)定運(yùn)行,防止過(guò)多的請(qǐng)求導(dǎo)致性能下降、服務(wù)不可用或服務(wù)器宕機(jī)。
- 公平資源分配:通過(guò)限流,Nginx可以確保每個(gè)客戶(hù)端或用戶(hù)都有公平的機(jī)會(huì)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器資源,防止某些客戶(hù)端壟斷資源。
- 防止惡意請(qǐng)求:限流幫助防止惡意請(qǐng)求,如惡意掃描、爆破攻擊、DDoS 攻擊等。通過(guò)控制請(qǐng)求速率,可以降低對(duì)服務(wù)器的惡意請(qǐng)求壓力。
- 合規(guī)性:某些服務(wù)提供商或服務(wù)協(xié)議可能要求限制客戶(hù)端對(duì)服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)速率。使用Nginx的限流功能可以確保遵守這些規(guī)定。
- 節(jié)省帶寬和成本:限流可以減少不必要的網(wǎng)絡(luò)流量,從而節(jié)省帶寬成本,特別是在云計(jì)算環(huán)境中,可以降低使用量和費(fèi)用。
- 避免雪崩效應(yīng):在分布式系統(tǒng)中,當(dāng)一個(gè)服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致大量請(qǐng)求涌入其他服務(wù),造成雪崩效應(yīng)。通過(guò)接口限流,可以減緩請(qǐng)求的涌入,分散負(fù)載,避免雪崩。
- 控制資源消耗:某些接口可能需要耗費(fèi)大量服務(wù)器資源,如數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)或復(fù)雜計(jì)算。限流可以幫助控制資源消耗,確保服務(wù)器資源不被耗盡。
- 優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn):通過(guò)控制請(qǐng)求速率,可以確保服務(wù)器能夠及時(shí)響應(yīng)合理數(shù)量的請(qǐng)求,提供更快的響應(yīng)時(shí)間,從而改善用戶(hù)體驗(yàn)。
總之,使用Nginx的限流功能是維護(hù)服務(wù)器的穩(wěn)定性、安全性和可用性的重要手段,有助于防止服務(wù)器過(guò)載、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并確保公平的資源分配。這對(duì)于高流量和高負(fù)載的應(yīng)用程序特別有幫助。
Nginx 是如何實(shí)現(xiàn)接口限流的
限制請(qǐng)求速率
Nginx的限流模塊是通過(guò)ngx_http_limit_req_module
實(shí)現(xiàn)的,它允許你控制客戶(hù)端請(qǐng)求的速率,以避免服務(wù)器受到過(guò)多請(qǐng)求的影響。這個(gè)模塊的工作原理如下:
1.limit_req_zone配置:首先,你需要在Nginx的配置文件中定義一個(gè)limit_req_zone
來(lái)創(chuàng)建一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用于跟蹤每個(gè)客戶(hù)端的請(qǐng)求速率。這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)包括了客戶(hù)端的IP地址、請(qǐng)求計(jì)數(shù)、時(shí)間戳等信息。你可以定義多個(gè)不同的存儲(chǔ)區(qū)來(lái)針對(duì)不同的請(qǐng)求路徑或限流速率。
http { limit_req_zone $binary_remote_addr zone=api_limit:10m rate=10r/s; # ... }
$binary_remote_addr
:用于限流的客戶(hù)端IP地址。zone=api_limit:10m
:指定限流存儲(chǔ)區(qū)的名稱(chēng)和大小(例如10MB)。rate=10r/s
:定義速率,例如每秒10個(gè)請(qǐng)求。
2.limit_req配置:在Nginx配置文件中,你可以在具體的location
或server
塊內(nèi)使用limit_req
指令來(lái)應(yīng)用限流規(guī)則。
server { location /api/ { limit_req zone=api_limit burst=15; # ... } }
zone=api_limit
:指定要使用的限流存儲(chǔ)區(qū)的名稱(chēng),與之前配置的一致。burst=15
:定義允許的突發(fā)請(qǐng)求量緩沖區(qū),即瞬時(shí)有大量的請(qǐng)求打進(jìn)來(lái),超過(guò)訪(fǎng)問(wèn)限制的請(qǐng)求可以先放到這個(gè)緩沖區(qū)中。如果也超過(guò)了burst的限制,那就需要配合nodelay處理了,如果nodelay on 那就會(huì)直接返回503,如果是nodelay off那就將請(qǐng)求放到隊(duì)列中慢慢消費(fèi),但是這個(gè)隊(duì)列大小是不受控制的。所以off設(shè)置需要謹(jǐn)慎使用。
3.請(qǐng)求處理:當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求到達(dá)Nginx,limit_req
模塊會(huì)檢查客戶(hù)端的IP地址和請(qǐng)求速率,以決定是否允許請(qǐng)求繼續(xù)處理。如果請(qǐng)求速率低于指定的速率,請(qǐng)求會(huì)被立即處理。如果請(qǐng)求速率高于指定的速率,請(qǐng)求可能會(huì)被延遲處理,以使速率控制生效。
4.控制響應(yīng):根據(jù)限流規(guī)則,limit_req
模塊會(huì)控制請(qǐng)求的處理。如果請(qǐng)求未被限制,它將正常響應(yīng)。如果請(qǐng)求速率過(guò)高,請(qǐng)求可能會(huì)被延遲或被返回429 Too Many Requests狀態(tài)碼,表示請(qǐng)求過(guò)多。這可以幫助保護(hù)服務(wù)器免受過(guò)載攻擊。
- 請(qǐng)求被延遲:當(dāng)請(qǐng)求速率接近或超過(guò)了配置的速率限制(
rate
參數(shù)),但未達(dá)到或超過(guò)瞬時(shí)突發(fā)請(qǐng)求數(shù)(burst
參數(shù))時(shí),Nginx會(huì)將請(qǐng)求延遲處理。這意味著請(qǐng)求不會(huì)被立即響應(yīng),而是被推遲一段時(shí)間后再處理,以使請(qǐng)求速率不超過(guò)限制。 - 返回429狀態(tài)碼:當(dāng)請(qǐng)求速率超過(guò)了瞬時(shí)突發(fā)請(qǐng)求數(shù)(
burst
參數(shù)),Nginx會(huì)返回HTTP狀態(tài)碼429 Too Many Requests
。這表示客戶(hù)端發(fā)送的請(qǐng)求過(guò)多,服務(wù)器無(wú)法及時(shí)處理,建議客戶(hù)端減少請(qǐng)求速率。
通過(guò)配置limit_req
和limit_req_zone
,Nginx的限流模塊能夠有效控制請(qǐng)求速率,提高服務(wù)器的穩(wěn)定性和安全性。這對(duì)于應(yīng)對(duì)突發(fā)請(qǐng)求或惡意攻擊非常有用。
rate 參數(shù)和burst參數(shù)含義
rate
參數(shù):rate
參數(shù)定義了每秒允許的請(qǐng)求速率。如果請(qǐng)求速率高于這個(gè)值,請(qǐng)求可能會(huì)被延遲或返回429狀態(tài)碼。burst
參數(shù):burst
參數(shù)定義了允許的瞬時(shí)突發(fā)請(qǐng)求數(shù)。如果客戶(hù)端發(fā)送的請(qǐng)求在瞬間突然增加,只有前面的請(qǐng)求達(dá)到burst
數(shù)量會(huì)被立即處理,其余的請(qǐng)求會(huì)被延遲或返回429狀態(tài)碼。
這里要區(qū)分兩個(gè)時(shí)間概念: 每秒和瞬時(shí),假如每秒可以處理5個(gè)請(qǐng)求,是時(shí)間均勻的,但是如果在1秒內(nèi)的某個(gè)瞬間同時(shí)來(lái)了5個(gè)請(qǐng)求,
限制并發(fā)連接數(shù)
在上面的示例中 $binary_remote_addr 只能是配置為單個(gè)ip地址的請(qǐng)求速率,但是我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中一般是不針對(duì)單個(gè)ip進(jìn)行限流的。我們一般只是為URL(接口)提供一個(gè)總的限流。那么應(yīng)該如何配置呢?
我們使用‘limit_conn_zone’來(lái)實(shí)現(xiàn),以下是代碼示例:
http { limit_conn_zone $server_name zone=global:10m; server { location /api/ { limit_conn global 10; # ... } # ... } }
在這個(gè)示例中,我們使用‘limit_conn_zone’來(lái)定義了一個(gè)全局的限流存儲(chǔ)區(qū),但不再使用‘$binary_remote_addr’ 參數(shù)。然后,在‘limit_conn’指令中,我們引用了名為‘global’的限流存儲(chǔ)區(qū),以設(shè)置全局的并發(fā)連接數(shù)限制。
這種配置方式將不會(huì)對(duì)不同的客戶(hù)端IP地址進(jìn)行區(qū)分,而是全局控制服務(wù)器上的并發(fā)連接數(shù)。
限制并發(fā)連接數(shù)&請(qǐng)求速率控制
從上面的兩個(gè)示例中我們可以看出來(lái),其實(shí)‘limit_conn_zone
’和‘limit_req_zone
’是兩個(gè)不同的限流措施。
limit_conn_zone
:是ngx_http_limit_conn_module模塊的配置指令,用于控制并發(fā)連接數(shù)的限制。它創(chuàng)建一個(gè)共享內(nèi)存區(qū)域,用于跟蹤客戶(hù)端連接數(shù),并設(shè)置連接數(shù)的限制。這個(gè)指令通常用于全局或特定位置來(lái)控制并發(fā)連接數(shù)。
limit_req_zone
:是ngx_http_limit_req_module模塊的配置指令,用于配置請(qǐng)求速率的限制,而不是并發(fā)連接數(shù)。
因此,這兩個(gè)是沒(méi)有關(guān)系的,它們用于不同的控制策略。你可以同時(shí)使用這兩個(gè)模塊,根據(jù)需求配置并發(fā)連接數(shù)限制和請(qǐng)求速率限制,以實(shí)現(xiàn)全面的流量控制。如果只需要限制并發(fā)連接數(shù),你只需要配置 limit_conn_zone 和 limit_conn。如果需要同時(shí)限制請(qǐng)求速率,可以使用 limit_req_zone 和 limit_req。
限制并發(fā)連接數(shù)和請(qǐng)求速率的含義
限制并發(fā)連接數(shù)(limit_conn):
- 含義: 限制并發(fā)連接數(shù)是指限制允許同時(shí)建立連接到服務(wù)器的客戶(hù)端數(shù)量。它控制的是同時(shí)建立連接的數(shù)量,而不考慮每個(gè)連接的請(qǐng)求頻率。
- 應(yīng)用場(chǎng)景: 這種策略通常用于保護(hù)服務(wù)器免受來(lái)自某些客戶(hù)端的濫用或過(guò)多的連接請(qǐng)求,防止服務(wù)器過(guò)載。
- 例子: 如果設(shè)置并發(fā)連接數(shù)限制為10,意味著每時(shí)刻最多只能有10個(gè)客戶(hù)端同時(shí)與服務(wù)器建立連接,無(wú)論這些連接是否同時(shí)發(fā)起請(qǐng)求。
控制請(qǐng)求速率(limit_req):
- 含義: 控制請(qǐng)求速率是指限制客戶(hù)端對(duì)服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求的頻率。它控制的是請(qǐng)求的頻率,而不關(guān)心同時(shí)建立多少連接。
- 應(yīng)用場(chǎng)景: 這種策略用于控制每個(gè)客戶(hù)端或每個(gè) IP 地址對(duì)服務(wù)器的請(qǐng)求頻率,以防止過(guò)多的請(qǐng)求或?yàn)E用服務(wù)器資源。
- 例子: 如果設(shè)置請(qǐng)求速率限制為每秒5個(gè)請(qǐng)求,意味著每個(gè)客戶(hù)端或 IP 地址每秒最多只能發(fā)起5個(gè)請(qǐng)求,但他們可以建立多個(gè)連接。
總之,限制并發(fā)連接數(shù)關(guān)注的是連接的數(shù)量,而控制請(qǐng)求速率關(guān)注的是請(qǐng)求的頻率。這兩種策略可以根據(jù)具體需求和應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)選擇使用,以維護(hù)服務(wù)器的穩(wěn)定性和可用性。
limit_req_zone 配置中的屬性值詳解
key
:定義存儲(chǔ)區(qū)的鍵,通常用于區(qū)分不同的限流存儲(chǔ)區(qū)。這個(gè)屬性是必填的。zone
:定義存儲(chǔ)區(qū)的名稱(chēng),用于引用該存儲(chǔ)區(qū)的限流規(guī)則。這個(gè)屬性是必填的。size
:指定存儲(chǔ)區(qū)的大小。它定義了存儲(chǔ)區(qū)可以包含的鍵的數(shù)量。這個(gè)屬性是必填的。大小可以使用以下單位表示:m
(兆字節(jié))和g
(千兆字節(jié)),例如10m
表示10兆字節(jié)。rate
:定義請(qǐng)求速率限制,表示每秒允許的請(qǐng)求數(shù)。這個(gè)屬性是可選的。如果不定義rate
,則不會(huì)對(duì)請(qǐng)求速率進(jìn)行限制,存儲(chǔ)區(qū)僅用于跟蹤請(qǐng)求。nodelay
:可選參數(shù),如果設(shè)置為nodelay
,則在存儲(chǔ)區(qū)用于限制速率時(shí)不會(huì)有延遲。這個(gè)屬性是可選的。status
:可選參數(shù),用于設(shè)置存儲(chǔ)區(qū)的狀態(tài),可以是on
或off
。如果設(shè)置為off
,則存儲(chǔ)區(qū)將被禁用,不會(huì)生效。這個(gè)屬性是可選的。
nodelay 參數(shù)詳解
nodelay
參數(shù)通常用于 limit_req
和 limit_conn
指令,以影響限流策略。nodelay
可以設(shè)置為以下兩個(gè)值之一:
nodelay
:如果將nodelay
設(shè)置為nodelay
,表示在達(dá)到請(qǐng)求速率限制或并發(fā)連接數(shù)限制時(shí),請(qǐng)求不會(huì)被延遲,而是會(huì)立即返回 503 (Service Unavailable) 狀態(tài)碼或執(zhí)行相應(yīng)的處理。這意味著請(qǐng)求將不會(huì)排隊(duì)等待,而會(huì)立即被處理或拒絕。delay
:如果不設(shè)置nodelay
或?qū)⑵湓O(shè)置為delay
,則請(qǐng)求會(huì)被延遲,直到請(qǐng)求速率或并發(fā)連接數(shù)低于限制為止。這允許請(qǐng)求排隊(duì)等待,以便在限制條件下逐漸釋放請(qǐng)求,而不會(huì)立即返回 503。這樣可以平滑處理請(qǐng)求,而不會(huì)對(duì)客戶(hù)端造成過(guò)大的負(fù)擔(dān)。
在流量突增的情況下使用delay有哪些優(yōu)點(diǎn)
在突發(fā)請(qǐng)求量增加的情況下,如果不使用延遲(即立即返回 503),會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題:
- 請(qǐng)求丟失: 立即返回 503 會(huì)導(dǎo)致請(qǐng)求被拒絕,從客戶(hù)端的角度看,它們的請(qǐng)求可能會(huì)被直接丟棄,客戶(hù)端無(wú)法得到響應(yīng)。
- 客戶(hù)端重新請(qǐng)求: 由于請(qǐng)求被拒絕,客戶(hù)端可能會(huì)嘗試重新發(fā)送相同的請(qǐng)求,導(dǎo)致更多的請(qǐng)求壓力。
- 服務(wù)質(zhì)量下降: 突發(fā)的大量請(qǐng)求可能會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器過(guò)載,影響正常請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間和服務(wù)質(zhì)量。
當(dāng)將 nodelay
設(shè)置為 delay
時(shí),請(qǐng)求不會(huì)立即返回 503,而是被排隊(duì)等待。這樣可以實(shí)現(xiàn)以下好處:
- 請(qǐng)求排隊(duì): 當(dāng)請(qǐng)求超過(guò)限制時(shí),它們會(huì)排隊(duì)等待處理,而不是被拒絕。這有助于平滑處理突發(fā)流量。
- 限制突發(fā)流量: 請(qǐng)求排隊(duì)可以防止突發(fā)請(qǐng)求量對(duì)服務(wù)器造成過(guò)大的沖擊,允許服務(wù)器逐漸釋放請(qǐng)求,以維持較穩(wěn)定的負(fù)載。
- 減少請(qǐng)求丟失: 由于請(qǐng)求不會(huì)立即丟失,客戶(hù)端不太可能重新發(fā)送相同的請(qǐng)求。
- 更好的用戶(hù)體驗(yàn): 客戶(hù)端不會(huì)立即遇到拒絕,這有助于提供更好的用戶(hù)體驗(yàn),即使在限制條件下。
總之,使用 delay
選項(xiàng)可以更好地處理突發(fā)請(qǐng)求,并避免對(duì)客戶(hù)端造成過(guò)大的負(fù)擔(dān),從而提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。但需要根據(jù)具體需求來(lái)選擇使用 nodelay
還是 delay
。
limit_req_zone中的key都有哪些
(上面示例的key為**$binary_remote_addr**)
$binary_remote_addr
: 可以根據(jù)IP地址限制請(qǐng)求速率。$server_name
:可以根據(jù)服務(wù)器名限制請(qǐng)求速率。$host
:這是客戶(hù)端請(qǐng)求的主機(jī)名,也用于根據(jù)不同的主機(jī)名進(jìn)行限流。$uri
:可以根據(jù)URI(請(qǐng)求的路徑)限制請(qǐng)求速率。$http_user_agent
:可以根據(jù)用戶(hù)代理限制請(qǐng)求速率,以區(qū)分不同的瀏覽器或客戶(hù)端。- 自定義變量:你還可以定義和使用自定義變量來(lái)靈活控制請(qǐng)求速率。
limit_conn_zone中的key都有哪些
$binary_remote_addr
:客戶(hù)端的二進(jìn)制形式的 IP 地址。$remote_addr
:客戶(hù)端的 IP 地址(通常以字符串形式)。$http_header_name
:HTTP 請(qǐng)求中的任何標(biāo)頭的名稱(chēng)。例如,$http_user_agent
表示用戶(hù)代理標(biāo)頭。$http_name
:HTTP 請(qǐng)求中的任何標(biāo)頭的值。例如,$http_referer
表示引用標(biāo)頭的值。$server_name
:Nginx 服務(wù)器名。$host
:HTTP 請(qǐng)求中的主機(jī)標(biāo)頭值。$arg_name
:HTTP 請(qǐng)求中的查詢(xún)參數(shù)的名稱(chēng)。例如,$arg_id
表示查詢(xún)參數(shù) "id" 的值。$cookie_name
:HTTP 請(qǐng)求中的 cookie 的名稱(chēng)。例如,$cookie_session
表示名為 "session" 的 cookie 的值。$remote_user
:HTTP 基本身份認(rèn)證的用戶(hù)名。$request_method
:HTTP 請(qǐng)求方法(如 GET、POST 等)。$uri
:HTTP 請(qǐng)求的 URI。$request_uri
:完整的 HTTP 請(qǐng)求 URI,包括查詢(xún)參數(shù)。$request_filename
:Nginx 請(qǐng)求的文件名(絕對(duì)路徑)。
Nginx的限流模塊底層是如何實(shí)現(xiàn)的
ngx_http_limit_req_module
模塊是 Nginx 的 HTTP 請(qǐng)求限流模塊,底層是通過(guò) Nginx 的事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。模塊使用了令牌桶算法來(lái)控制客戶(hù)端的請(qǐng)求速率。
ngx_http_limit_req_module
模塊的底層實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于 Nginx 的事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu),包括事件循環(huán)、定時(shí)器機(jī)制以及連接池等。這確保了請(qǐng)求速率得到有效的限制和控制,而不會(huì)阻塞其他請(qǐng)求的處理。
配置示例
場(chǎng)景: your_api_endpoint接口支持的QPS為800,并且TP99在可以接受的范圍之內(nèi),使用Nginx實(shí)現(xiàn)接口限流,并發(fā)控制和請(qǐng)求速率共用。
http { limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=concurrent:10m; limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_limit:10m rate=5r/s; server { listen 80; server_name your_server_name; location /your_api_endpoint { limit_conn concurrent 10; # 限制每個(gè)IP的并發(fā)連接數(shù) limit_req zone=req_limit burst=10 nodelay; # 限制請(qǐng)求速率 # 設(shè)置整體IP地址數(shù)量的限制 limit_conn conn_limit 100; # 允許的請(qǐng)求處理邏輯 proxy_pass http://backend_server; } } # 其他服務(wù)器塊和配置... }
Nginx 限流可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題
- 突發(fā)請(qǐng)求處理:默認(rèn)情況下,
limit_req
模塊會(huì)設(shè)置一個(gè)允許的突發(fā)請(qǐng)求量(burst
),當(dāng)超過(guò)這個(gè)量時(shí),請(qǐng)求會(huì)被限制。你需要根據(jù)應(yīng)用程序的需求來(lái)合理設(shè)置突發(fā)請(qǐng)求量。如果設(shè)置得太低,可能會(huì)影響應(yīng)用的性能;如果設(shè)置得太高,可能無(wú)法有效限制請(qǐng)求速率。 - 客戶(hù)端IP地址共享:
limit_req
模塊以客戶(hù)端IP地址為基礎(chǔ)進(jìn)行限流。如果多個(gè)客戶(hù)端共享相同的公共IP地址(例如,位于同一家公司或使用代理服務(wù)器),那么限流規(guī)則將適用于整個(gè)IP地址范圍,而不是個(gè)別客戶(hù)端。這可能導(dǎo)致一些合法請(qǐng)求受到不必要的限制。 - 配置調(diào)整:配置限流規(guī)則需要謹(jǐn)慎,如果設(shè)置不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程序不可用或無(wú)法響應(yīng)真實(shí)流量。因此,需要根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際情況和預(yù)期的負(fù)載來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
- DDoS 攻擊:雖然
limit_req
模塊可以幫助減輕惡意請(qǐng)求的影響,但仍然需要注意可能的分布式拒絕服務(wù)(DDoS)攻擊。針對(duì)大規(guī)模惡意請(qǐng)求的攻擊需要其他防御措施,如CDN、防火墻等。 - 日志記錄:當(dāng)請(qǐng)求被限制時(shí),Nginx可能會(huì)記錄相關(guān)的錯(cuò)誤消息,這可能會(huì)導(dǎo)致日志文件變得龐大。需要謹(jǐn)慎處理和維護(hù)日志,以防止磁盤(pán)空間耗盡。
- Nginx 版本兼容性:不同版本的Nginx可能會(huì)有不同的模塊行為和配置選項(xiàng)。確保你的Nginx版本支持
ngx_http_limit_req_module
模塊,并仔細(xì)查看相應(yīng)版本的文檔。
總之,使用ngx_http_limit_req_module
模塊是一種有力的控制請(qǐng)求速率的方法,但需要仔細(xì)配置和監(jiān)控,以確保它滿(mǎn)足應(yīng)用程序的需求,并保護(hù)服務(wù)器免受惡意請(qǐng)求的影響。在實(shí)施時(shí),需要綜合考慮應(yīng)用的性能和安全需求。
按照上面的兩種方式限制,都不能按照接口實(shí)現(xiàn)整體的QPS限流,如果想要單純的實(shí)現(xiàn)接口QPS限流,可以使用Lua腳本來(lái)實(shí)現(xiàn)
使用Lua腳本來(lái)實(shí)現(xiàn)接口整體QPS限流
要在 Nginx 中實(shí)現(xiàn)整體接口的 QPS 限制為 800,您可以使用 Nginx 的 ngx_http_limit_req_module
模塊結(jié)合 Lua 腳本來(lái)實(shí)現(xiàn)。以下是一個(gè)示例配置:
首先,確保您已經(jīng)啟用了 ngx_http_limit_req_module
模塊,可以在 Nginx 配置中使用 load_module
來(lái)加載它。
load_module modules/ngx_http_limit_req_module.so;
然后,創(chuàng)建一個(gè) Lua 腳本,以便在 Nginx 配置中使用它來(lái)實(shí)現(xiàn)整體 QPS 限制。以下是一個(gè)示例的 Lua 腳本 (qps_limit.lua
),該腳本定義了限制策略:
-- qps_limit.lua -- 共享內(nèi)存區(qū)域,用于存儲(chǔ)請(qǐng)求速率限制狀態(tài) local shared = ngx.shared.qps_limit -- 請(qǐng)求速率限制配置 local limit = 800 -- 整體的 QPS 限制 local burst = 0 -- 突發(fā)請(qǐng)求允許的數(shù)量 -- 獲取當(dāng)前時(shí)間戳 local now = ngx.now() -- 獲取當(dāng)前請(qǐng)求的客戶(hù)端IP地址 local client_ip = ngx.var.remote_addr -- 獲取客戶(hù)端IP地址的請(qǐng)求計(jì)數(shù),如果不存在則初始化為0 local client_count = shared:get(client_ip) or 0 -- 計(jì)算請(qǐng)求速率 local rate = client_count / (now - shared:get("last_time")) -- 如果請(qǐng)求速率超過(guò)限制,返回請(qǐng)求拒絕 if rate > limit then ngx.status = 503 ngx.say("Request limit exceeded") ngx.exit(ngx.HTTP_SERVICE_UNAVAILABLE) else -- 增加客戶(hù)端IP地址的請(qǐng)求計(jì)數(shù) shared:incr(client_ip, 1) -- 更新最后的計(jì)數(shù)時(shí)間 shared:set("last_time", now) end
接下來(lái),將 Lua 腳本包含到 Nginx 配置中,并在配置中定義一個(gè) access_by_lua
塊來(lái)調(diào)用腳本,實(shí)現(xiàn)整體 QPS 限制。以下是示例配置:
http { lua_shared_dict qps_limit 10m; # 共享內(nèi)存區(qū)域 server { listen 80; server_name your_server_name; location /your_api_endpoint { access_by_lua_file /path/to/qps_limit.lua; # 調(diào)用 Lua 腳本 # 允許的請(qǐng)求處理邏輯 proxy_pass http://backend_server; } } # 其他服務(wù)器塊和配置... }
在這個(gè)配置中,我們使用 lua_shared_dict
定義了一個(gè)共享內(nèi)存區(qū)域,用于存儲(chǔ)請(qǐng)求速率限制的狀態(tài)信息。然后,在 /your_api_endpoint
的位置塊中,我們使用 access_by_lua_file
調(diào)用 Lua 腳本,該腳本實(shí)現(xiàn)了整體 QPS 限制策略。如果請(qǐng)求速率超過(guò)限制,將返回 503 響應(yīng),否則會(huì)繼續(xù)處理請(qǐng)求。
使用Lua實(shí)現(xiàn)接口限流存在的問(wèn)題
- 性能開(kāi)銷(xiāo): 使用 Lua 腳本會(huì)增加 Nginx 的處理負(fù)擔(dān),特別是在高流量環(huán)境下。對(duì)于高 QPS 的應(yīng)用,性能開(kāi)銷(xiāo)可能會(huì)顯著。
- 復(fù)雜性: Lua 腳本的編寫(xiě)和維護(hù)需要一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí),對(duì)于不熟悉 Lua 的管理員來(lái)說(shuō)可能會(huì)復(fù)雜一些。
- 難以擴(kuò)展: 如果未來(lái)需要實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的限流策略或與其他組件進(jìn)行集成,Lua 腳本可能不夠靈活。
- 不支持動(dòng)態(tài)配置: 使用 Lua 腳本的限流策略通常需要硬編碼在配置文件中,不夠靈活,無(wú)法根據(jù)動(dòng)態(tài)需求進(jìn)行調(diào)整。
但是我們的應(yīng)用場(chǎng)景,使用Lua就可以滿(mǎn)足,所以就沒(méi)有選擇其他的方案。
更好的解決方案
- 內(nèi)置模塊: Nginx 提供了一些內(nèi)置模塊,如
ngx_http_limit_req_module
和ngx_http_limit_conn_module
,可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求速率和并發(fā)連接的限制。這些模塊是高性能的,無(wú)需使用 Lua 腳本。 - OpenResty: 如果您需要更高級(jí)的限流策略,可以考慮使用 OpenResty,它是一個(gè)基于 Nginx 的擴(kuò)展,支持 Lua 編程,并提供了豐富的功能和性能。
- Nginx Plus: 如果您使用的是 Nginx Plus,它提供了高級(jí)的限流功能,包括 Dynamic Modules 和 Key-Value Store 模塊,可用于更復(fù)雜的限流策略。
- CDN 和負(fù)載均衡器: 在一些場(chǎng)景下,CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))和負(fù)載均衡器可以用來(lái)分散流量和實(shí)施一定程度的限流。
我們還使用了內(nèi)置模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)文件下載接口的限流。
以上就是Nginx實(shí)現(xiàn)接口限流的方法匯總的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Nginx接口限流的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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