0
0

Nginx 限流功能，流量控制功能详解

Nginx 提供了强大的流量控制功能。限制客户端在特定时间段内的请求次数，以保护服务器资源，防止因过载而导致的性能下降甚至服务不可用。限流在防止DDoS攻击、爬虫过度抓取和滥用API等方面有着重要作用。这里将详细介绍Nginx限流的工作原理、配置方法、各种限流策略以及实际应用。

一、Nginx限流的工作原理

Nginx的限流功能主要通过

limit_req

和

limit_conn

模块实现：

  1. limit_req模块： 用于限制每秒的请求次数。该模块基于令牌桶（Token Bucket）算法，每个请求在处理前必须从令牌桶中获取一个令牌，如果没有令牌可用，则请求被延迟或拒绝。
  2. limit_conn模块： 用于限制同时连接数。该模块控制每个特定键（如IP地址或用户）允许的最大并发连接数。

二、

limit_req

模块配置

limit_req

模块通过定义共享内存区域来存储限流信息，并在特定的上下文中应用限流策略。

1. 定义共享内存区域

首先，需要定义一个共享内存区域来存储请求的计数信息。可以使用

limit_req_zone

指令来完成。

语法：

limit_req_zone $variable zone=name:size rate=rate;

示例：

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

    server {
        location / {
            limit_req zone=one burst=5 nodelay;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

在上面的示例中：

  • $binary_remote_addr：以二进制格式表示的客户端IP地址。
  • zone=one:10m：定义名为one的共享内存区域，大小为10MB。
  • rate=1r/s：限制每秒最多1个请求。
2. 应用限流策略

在定义共享内存区域后，可以在

server

或

location

上下文中使用

limit_req

指令来应用限流策略。

语法：

limit_req zone=name [burst=number] [nodelay];

示例：

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

    server {
        location / {
            limit_req zone=one burst=5 nodelay;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

在上面的示例中：

  • zone=one：指定使用名为one的共享内存区域。
  • burst=5：允许突发5个请求。
  • nodelay：立即处理突发请求，不进行延迟。
3. 示例配置详解

以下是一个完整的示例配置：

http {
    # 定义共享内存区域
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            # 应用限流策略
            limit_req zone=one burst=5 nodelay;

            # 代理到后端服务器
            proxy_pass http://backend;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        }
    }
}

在这个示例中，Nginx会限制每个客户端每秒最多发送一个请求，并允许最多5个突发请求。

三、

limit_conn

模块配置

limit_conn

模块用于限制每个特定键（如IP地址或用户）的并发连接数。

1. 定义共享内存区域

首先，需要定义一个共享内存区域来存储连接计数信息。可以使用

limit_conn_zone

指令来完成。

语法：

limit_conn_zone $variable zone=name:size;

示例：

http {
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;

    server {
        location / {
            limit_conn addr 10;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

在上面的示例中：

  • $binary_remote_addr：以二进制格式表示的客户端IP地址。
  • zone=addr:10m：定义名为addr的共享内存区域，大小为10MB。
2. 应用限流策略

在定义共享内存区域后，可以在

server

或

location

上下文中使用

limit_conn

指令来应用限流策略。

语法：

limit_conn zone_name number;

示例：

http {
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;

    server {
        location / {
            limit_conn addr 10;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

在上面的示例中：

  • zone_name：指定使用的共享内存区域名称。
  • number：允许的最大并发连接数。
3. 示例配置详解

以下是一个完整的示例配置：

http {
    # 定义共享内存区域
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            # 应用限流策略
            limit_conn addr 10;

            # 代理到后端服务器
            proxy_pass http://backend;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        }
    }
}

在这个示例中，Nginx会限制每个客户端最多允许10个并发连接。

四、高级限流策略

1. 多级限流

在实际应用中，可以根据不同的需求设置多级限流策略。例如，可以根据客户端IP地址限制每秒请求数，同时根据用户ID限制每分钟请求数。

示例：

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=ip_zone:10m rate=1r/s;
    limit_req_zone $cookie_userid zone=user_zone:10m rate=30r/m;

    server {
        location / {
            limit_req zone=ip_zone burst=5 nodelay;
            limit_req zone=user_zone burst=10;

            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

在上面的示例中：

  • ip_zone：限制每个IP地址每秒最多1个请求，允许5个突发请求。
  • user_zone：限制每个用户每分钟最多30个请求，允许10个突发请求。
2. 动态限流

通过Lua脚本和

ngx_lua

模块，可以实现更复杂的动态限流策略。例如，可以根据用户的VIP等级动态调整限流阈值。

示例：

http {
    lua_shared_dict my_limit_req_store 10m;

    server {
        location / {
            access_by_lua_block {
                local limit_req = require "resty.limit.req"
                local lim, err = limit_req.new("my_limit_req_store", 200, 100)
                if not lim then
                    ngx.log(ngx.ERR, "failed to instantiate a resty.limit.req object: ", err)
                    return ngx.exit(500)
                end

                local key = ngx.var.binary_remote_addr
                local delay, err = lim:incoming(key, true)
                if not delay then
                    if err == "rejected" then
                        return ngx.exit(503)
                    end
                    ngx.log(ngx.ERR, "failed to limit req: ", err)
                    return ngx.exit(500)
                end

                if delay >= 0.001 then
                    ngx.sleep(delay)
                end
            }

            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

在上面的示例中，使用了OpenResty的

resty.limit.req

模块，通过Lua脚本实现了动态限流策略。

五、实际应用场景

1. 防止DDoS攻击

限流可以有效地防止DDoS攻击。通过限制每个IP地址的请求频率，可以防止恶意攻击者发送大量请求导致服务器过载。

示例：

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

    server {
        location / {
            limit_req zone=one burst=5 nodelay;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}
2. 防止爬虫过度抓取

通过限

流，可以防止爬虫过度抓取网站内容，从而保护服务器资源。

示例：

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

    server {
        location / {
            limit_req zone=one burst=5 nodelay;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}
3. 保护API服务

对于API服务，限流可以防止滥用，确保API的可用性和稳定性。

示例：

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=10r/m;

    server {
        location /api {
            limit_req zone=one burst=20 nodelay;
            proxy_pass http://api_backend;
        }
    }
}

六、限流日志和监控

为了更好地管理和监控限流策略，可以配置Nginx的日志记录限流事件，并使用监控工具进行分析。

1. 配置日志

可以通过Nginx的日志模块记录限流事件。

示例：

http {
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" '
                      '$request_time $upstream_response_time $pipe';

    access_log /var/log/nginx/access.log main;

    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

    server {
        location / {
            limit_req zone=one burst=5 nodelay;

            error_log /var/log/nginx/error.log warn;

            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}
2. 使用监控工具

可以使用Prometheus、Grafana等监控工具来监控Nginx的限流情况。通过配置Nginx的

VTS

模块，可以导出Nginx的各种统计信息，并在Grafana中进行可视化展示。

标签： nginx 网络 运维
本文转载自: https://blog.csdn.net/u012581020/article/details/140403539
版权归原作者 大家都说我身材好 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
登录后发布评论

“Nginx 限流功能，流量控制功能详解”的评论:

还没有评论
关于作者
...
overfit同步小助手
文章同步
相关阅读

如何安装Rocky Linux8.5？详细过程及安装包如下

【VScode】VSCode中的智能编程利器，全面揭秘ChatMoss & ChatGPT中文版

【解决办法】无法使用右键“通过VSCode打开文件夹”

使用MFC与Excel交互实现报表打印功能

PHP与MySQL数据库交互：数据录入与输出实战

Axure PR 9 多级下拉选择器 设计&交互

结合人工智能，大数据，物联网等主流技术实现业务流程的闭环整合的智慧快消开源了。

文章导航