圖解Nginx限流配置
本文以示例的形式,由淺入深講解Nginx限流相關配置,是對簡略的官方文件的積極補充。
Nginx限流使用的是leaky bucket演算法,如對演算法感興趣,可移步維基百科先行閱讀。不過不了解此演算法,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 限流規則名稱為ip_limit,允許使用10MB的記憶體空間來記錄ip對應的限流狀態;
- rate=10r/s 限流速度為每秒10次請求
- location /login/ 對登入進行限流
限流速度為每秒10次請求,如果有10次請求同時到達一個空閒的nginx,他們都能得到執行嗎?
漏桶漏出請求是勻速的。10r/s是怎樣勻速的呢?每100ms漏出一個請求。
在這樣的配置下,桶是空的,所有不能實時漏出的請求,都會被拒絕掉。
所以如果10次請求同時到達,那麼只有一個請求能夠得到執行,其它的,都會被拒絕。
這不太友好,大部分業務場景下我們希望這10個請求都能得到執行。
Burst
我們把配置改一下,解決上一節的問題
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 漏桶的大小設定為12
邏輯上叫漏桶,實現起來是FIFO佇列,把得不到執行的請求暫時快取起來。
這樣漏出的速度仍然是100ms一個請求,但併發而來,暫時得不到執行的請求,可以先快取起來。只有當佇列滿了的時候,才會拒絕接受新請求。
這樣漏桶在限流的同時,也起到了削峰填谷的作用。
在這樣的配置下,如果有10次請求同時到達,它們會依次執行,每100ms執行1個。
雖然得到執行了,但因為排隊執行,延遲大大增加,在很多場景下仍然是不能接受的。
NoDelay
繼續修改配置,解決Delay太久導致延遲增加的問題
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 把開始執行請求的時間提前,以前是delay到從桶裡漏出來才執行,現在不delay了,只要入桶就開始執行
要麼立刻執行,要麼被拒絕,請求不會因為限流而增加延遲了。
因為請求從桶裡漏出來還是勻速的,桶的空間又是固定的,最終平均下來,還是每秒執行了5次請求,限流的目的還是達到了。
但這樣也有缺點,限流是限了,但是限得不那麼勻速。以上面的配置舉例,如果有12個請求同時到達,那麼這12個請求都能夠立刻執行,然後後面的請求只能勻速進桶,100ms執行1個。如果有一段時間沒有請求,桶空了,那麼又可能出現併發的12個請求一起執行。
大部分情況下,這種限流不勻速,不算是大問題。不過nginx也提供了一個引數才控制併發執行也就是nodelay的請求的數量。
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 從桶內第5個請求開始delay
這樣通過控制delay引數的值,可以調整允許併發執行的請求的數量,使得請求變的均勻起來,在有些耗資源的服務上控制這個數量,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-ngi