长这么大才读懂高并发核心编程,限流原理与实战,Nginx漏桶限流
off999 2025-01-05 19:31 36 浏览 0 评论
Nginx漏桶限流详解
使用Nginx可通过配置的方式完成接入层的限流,其ngx_http_limit_req_module模块所提供的limit_req_zone和limit_req两个指令使用漏桶算法进行限流。其中,limit_req_zone指令用于定义一个限流的具体规则(或者计数内存区),limit_req指令应用前者定义的规则完成限流动作。
假定要配置Nginx虚拟主机的限流规则为单IP限制为每秒1次请求,整个应用限制为每秒10次请求,具体的配置如下:
#第一条规则名称为perip,每个相同客户端IP的请求限速在6次/分钟(1次/10秒)
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m rate=6r/m;
#第二条限流规则名称为preserver,同一虚拟主机的请求限速在10次/秒
limit_req_zone $server_name zone=perserver:1m rate=10r/s;
server {
listen 8081 ;
server_name localhost;
default_type 'text/html';
charset utf-8;
limit_req zone=perip;
limit_req zone=perserver;
location /nginx/ratelimit/demo {
echo "-uri= $uri -remote_addr= $remote_addr"
"-server_name= $server_name" ;
}
}上面的配置通过limit_req_zone指令定义了两条限流规则:第一条规则名称为perip,将来自每个相同客户端IP的请求限速在6次/分钟(1次/10秒);第二条限流规则名称为preserver,用于将同一虚拟主机的请求限速在10次/秒。
以上配置位于练习工程LuaDemoProject的src/conf/nginxratelimit.conf文件中,在使之生效前需要在openresty-start.sh脚本中换上该配置文件,然后重启Nginx。接下来开始验证上面的限流配置。在浏览器中输入如下测试地址:
http://nginx.server:8081/nginx/ratelimit/demo10秒内连续刷新,第1次的输出如图9-9所示。
10秒内连续刷新,第1次之后的输出如图9-10所示。
接下来详细介绍Nginx的limit_req_zone和limit_req两个指令。
limit_req_zone用于定义一个限流的具体规则,limit_req应用前者所定义的规则。limit_req_zone指令的格式如下:
语法:limit_req_zone key zone=name:size rate=rate [sync];
上下文:http配置块limit_req_zone指令的key部分是一个表达式,其运行时的值将作为流量计数的关键字,key表达式包含变量、文本和它们的组合。在上面的配置实例中,$binary_remote_addr、$server_name为两个Nginx变量,$binary_remote_addr为客户端IP地址的二进制值,$server_name为虚拟机主机名称。在限流规则应用之后,它们的值将作为限流关键字key值,同一个key值会在限流的共享内存区域保存一份请求计数,而limit_req_zone限流指令所配置的速度限制只会对同一个key值发生作用。
limit_req_zone指令的zone属性用于定义存储相同key值的请求计数的共享内存区域,格式为name:size,name表示共享内存区域的名称(或者说限流规则的名称),size为共享内存区域的大小。上面的配置实例中,perip:10m表示一个名字为perip、大小为10MB的内存区域。
1MB大约能存储16 000个IP地址,10MB大约可以存储16万个IP地址,也就是可以对16万个客户端进行并发限速,当共享内存区域耗尽时,Nginx会使用LRU算法淘汰最长时间未使用的key值。
limit_req_zone指令的rate属性用于设置最大访问速率,rate=10r/s表示一个key值每秒最多能计数的访问数为10个(10个请求/秒),rate=6r/m表示一个key值每分钟最多能计数的访问数为6个(1个请求/10秒)。由于Nginx的漏桶限流的时间计算是基于毫秒的,当设置的速度为6r/m时,转换一下就是10秒内单个IP只允许通过1个请求,从第11秒开始才允许通过第二个请求。
limit_req_zone指令只是定义限流的规则和共享内存区域,规则要生效的话,还得靠limit_req限流指令完成。
limit_req指令的格式如下:
语法:limit_req zone=name [burst=number] [nodelay | delay=number];上下文:http配置块,server配置块,location配置块limit_req指令的zone区域属性指定的限流共享内存区域(或者说限流的规则)与限流规则指令limit_req_zone中的name对应。
limit_req指令的burst突发属性表示可以处理的突发请求数。
limit_req指令的第二个参数burst是爆发数量的意思,此参数设置一个大小为number的爆发缓冲区,当有大量请求过来时,超过了限流频率的请求可以先放到爆发缓冲区内,直到爆发缓冲区满后才拒绝。
limit_req指令的burst参数的配置使得Nginx限流具备一定的突发流量的缓冲能力(有点像令牌桶)。但是burst的作用仅仅是让爆发的请求先放到队列里,然后慢慢处理,其处理的速度是由limit_req_zone规则指令配置的速度(比如1个请求/10秒),在速率低的情况下,其缓冲效果其实并不太理想。如果想迅速处理爆发的请求,那么可以再加上nodelay参数,队列中的请求会立即处理,而不再按照rate设置的速度(平均间隔)慢慢处理。
本文给大家讲解的内容是高并发核心编程,限流原理与实战,Nginx漏桶限流详解
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