Nginx 限流

系统设计时一般会预估负载，当系统暴露在公网中时，恶意攻击或正常突发流量等都可能导致系统被压垮，而限流就是保护措施之一。限流即控制流量。

• 控制速率
• 控制并发连接数

ngx_http_limit_req_module 控制速率

ngx_http_limit_req_module 模块提供限制请求处理速率能力，使用了漏桶算法(leaky bucket)。

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

    server {
        location /search/ {
            limit_req zone=one burst=5;
        }
}

• key ：定义限流对象，binary_remote_addr 是一种key，表示基于 remote_addr(客户端IP) 来做限流，binary_ 的目的是压缩内存占用量。
• zone：定义共享内存区来存储访问信息， one:10m 表示一个大小为10M，名字为one的内存区域。1M能存储16000 IP地址的访问信息，10M可以存储16W IP地址访问信息。
• rate 用于设置最大访问速率，rate=10r/s 表示每秒最多处理10个请求。Nginx 实际上以毫秒为粒度来跟踪请求信息，因此 10r/s 实际上是限制：每100毫秒处理一个请求。这意味着，自上一个请求处理完后，若后续100毫秒内又有请求到达，将拒绝处理该请求。
• burst 译为突发、爆发，表示在超过设定的处理速率后能额外处理的请求数。平均每秒允许不超过 1 个请求，突发不超过 5 个请求。

ngx_http_limit_conn_module 限制连接数

ngx_http_limit_conn_module 模块用于限制每个定义的 key 的连接数，特别是来自单个 IP 地址的连接数。并非所有连接都被计算在内。只有当服务器正在处理一个请求并且已经读取了整个请求标头(request header)时，才计算一个连接。

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

    server {

        location /download/ {
            limit_conn addr 1;
        }
}

key 是 $binary_remote_addr，表示限制单个IP同时最多能持有1个连接。

ngx_http_geo_module 和 ngx_http_map_module

限流主要针对外部访问，内网访问相对安全，可以不做限流，通过设置白名单即可。

• ngx_http_geo_module 模块根据客户端 IP 地址创建具有值的变量。
• ngx_http_map_module 模块创建其值取决于其他变量的值的变量。

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geo $limit {
        default 1;
        10.0.0.0/8 0;
        192.168.0.0/24 0;
        172.20.0.35 0;
    }
    map $limit $limit_key {
        0 "";
        1 $binary_remote_addr;
    }
    limit_req_zone $limit_key zone=myRateLimit:10m rate=10r/s;

geo 对于白名单(子网或IP都可以) 将返回0，其他IP将返回1。

map 将 $limit 转换为 $limit_key，如果是 $limit 是0(白名单)，则返回空字符串；如果是1，则返回客户端实际IP。

limit_req_zone 限流的key不再使用 $binary_remote_addr，而是 $limit_key 来动态获取值。如果是白名单，limit_req_zone 的限流key则为空字符串，将不会限流；若不是白名单，将会对客户端真实IP进行限流。

limit_rate

除限流外，ngx_http_core_module 还提供了限制数据传输速度的能力(即常说的下载速度)。

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location /flv/ {
        flv;
        limit_rate_after 20m;
        limit_rate       100k;
    }

这个限制是针对每个请求的，表示客户端下载前20M时不限速，后续限制100kb/s。