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詳解Nginx限流配置

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本文以示例的形式,由淺入深講解Nginx限流相關(guān)配置,是對簡略的官方文檔的積極補(bǔ)充。

Nginx限流使用的是leaky bucket算法,如對算法感興趣,可移步維基百科先行閱讀。不過不了解此算法,不影響閱讀本文。

空桶

我們從最簡單的限流配置開始:

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

server {
  location /login/ {
    limit_req zone=ip_limit;
    proxy_pass http://login_upstream;
  }
}

  • $binary_remote_addr 針對客戶端ip限流;
  • zone=ip_limit:10m 限流規(guī)則名稱為ip_limit,允許使用10MB的內(nèi)存空間來記錄ip對應(yīng)的限流狀態(tài);
  • rate=10r/s 限流速度為每秒10次請求
  • location /login/ 對登錄進(jìn)行限流

限流速度為每秒10次請求,如果有10次請求同時(shí)到達(dá)一個(gè)空閑的nginx,他們都能得到執(zhí)行嗎?

漏桶漏出請求是勻速的。10r/s是怎樣勻速的呢?每100ms漏出一個(gè)請求。

在這樣的配置下,桶是空的,所有不能實(shí)時(shí)漏出的請求,都會(huì)被拒絕掉。

所以如果10次請求同時(shí)到達(dá),那么只有一個(gè)請求能夠得到執(zhí)行,其它的,都會(huì)被拒絕。

這不太友好,大部分業(yè)務(wù)場景下我們希望這10個(gè)請求都能得到執(zhí)行。

Burst

我們把配置改一下,解決上一節(jié)的問題

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

server {
  location /login/ {
    limit_req zone=ip_limit burst=12;
    proxy_pass http://login_upstream;
  }
}

burst=12 漏桶的大小設(shè)置為12

邏輯上叫漏桶,實(shí)現(xiàn)起來是FIFO隊(duì)列,把得不到執(zhí)行的請求暫時(shí)緩存起來。

這樣漏出的速度仍然是100ms一個(gè)請求,但并發(fā)而來,暫時(shí)得不到執(zhí)行的請求,可以先緩存起來。只有當(dāng)隊(duì)列滿了的時(shí)候,才會(huì)拒絕接受新請求。

這樣漏桶在限流的同時(shí),也起到了削峰填谷的作用。

在這樣的配置下,如果有10次請求同時(shí)到達(dá),它們會(huì)依次執(zhí)行,每100ms執(zhí)行1個(gè)。

雖然得到執(zhí)行了,但因?yàn)榕抨?duì)執(zhí)行,延遲大大增加,在很多場景下仍然是不能接受的。

NoDelay

繼續(xù)修改配置,解決Delay太久導(dǎo)致延遲增加的問題

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

server {
  location /login/ {
    limit_req zone=ip_limit burst=12 nodelay;
    proxy_pass http://login_upstream;
  }
}

nodelay 把開始執(zhí)行請求的時(shí)間提前,以前是delay到從桶里漏出來才執(zhí)行,現(xiàn)在不delay了,只要入桶就開始執(zhí)行

要么立刻執(zhí)行,要么被拒絕,請求不會(huì)因?yàn)橄蘖鞫黾友舆t了。

因?yàn)檎埱髲耐袄锫┏鰜磉€是勻速的,桶的空間又是固定的,最終平均下來,還是每秒執(zhí)行了5次請求,限流的目的還是達(dá)到了。

但這樣也有缺點(diǎn),限流是限了,但是限得不那么勻速。以上面的配置舉例,如果有12個(gè)請求同時(shí)到達(dá),那么這12個(gè)請求都能夠立刻執(zhí)行,然后后面的請求只能勻速進(jìn)桶,100ms執(zhí)行1個(gè)。如果有一段時(shí)間沒有請求,桶空了,那么又可能出現(xiàn)并發(fā)的12個(gè)請求一起執(zhí)行。

大部分情況下,這種限流不勻速,不算是大問題。不過nginx也提供了一個(gè)參數(shù)才控制并發(fā)執(zhí)行也就是nodelay的請求的數(shù)量。

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

server {
  location /login/ {
    limit_req zone=ip_limit burst=12 delay=4;
    proxy_pass http://login_upstream;
  }
}

delay=4 從桶內(nèi)第5個(gè)請求開始delay

這樣通過控制delay參數(shù)的值,可以調(diào)整允許并發(fā)執(zhí)行的請求的數(shù)量,使得請求變的均勻起來,在有些耗資源的服務(wù)上控制這個(gè)數(shù)量,還是有必要的。

Reference

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_limit_req_module.html
https://www.nginx.com/blog/rate-limiting-nginx/

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Nginx限流配置,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持!
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