用nginx实现分布式限流

1.前言

一般对外暴露的系统,在促销或者黑客攻击时会涌来大量的请求,为了保护系统不被瞬间到来的高并发流量给打垮, 就需要限流 . 

本文主要阐述如何用nginx 来实现限流. 听说 Hystrix 也可以, 各位有兴趣可以去研究哈 .

2. 首先部署一个对外暴露接口的程序

 我这里部署的是一个spring boot 项目 里面暴露了如下接口, 很简单

package com.anuo.app.controller;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestController.class);



    @RequestMapping(value = "/show/message", method = RequestMethod.GET)
    public String test() {
        return  "hello world ";
    }


}

暴露了一个 get 请求返回 hello world 的restful 接口.

将此程序部署到 linux 服务器上. 部署步奏不再赘述, 自行百度 spring boot 部署 即可. 

 

3.创建一个名称为 nginx.conf 的 nginx 配置文件

创建一个 名叫 nginx.conf 的配置文件, 完整内容如下

user  nginx;
worker_processes  1;

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


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

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

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

   
	#限流配置
	limit_req_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m rate=1r/s;
	 
	
	#负载均衡配置
	upstream myserver {
		server 192.168.10.253:8090;
		
	}
	server {
		listen 80;
		 
		location / {
			limit_req zone=perip;
			proxy_pass http://myserver;
			
		}
	}
}

　　

配置文件中限流部分解释:

如上, nginx 的限流配置 , 只有两行代码.

 第一行: 

#限流配置
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m rate=1r/s;

　　

limit_req_zone : 是限流声明.

$binary_remote_addr: 表示根据客户端 ip 来 限流, 比如 上面的限流配置 限制每个客户端ip的请求频率为一秒一次, 你如果耍流氓一秒两次, 就会被限流 会返回一个http 503 错误给你. 

zone=perip: 表示 用 perip 这个 名称 来标识 这行限流配置, 待会 会通过 perip 这个名称来引用这行限流配置(也就是说限流配置是可以定义为多个的)

10m: 表示存储客户端ip的空间为10MB, 1MB 大概存储1万多ip , 10 MB 大概 10多万Ip , 参考解释:  http://www.ttlsa.com/nginx/nginx-limiting-the-number-of-requests-ngx_http_limit_req_module-module/  在这篇文章中搜索 binary_remote_addr 即可定位相关解释. 

 rate=1r/s: 表示频率是 一秒一个请求. 

 第二行:

location / {
            limit_req zone=perip;
            proxy_pass http://myserver;
            
        }

即这行: 

limit_req zone=perip;

表示在 myserver 这个集群上, 使用 名称为 perip 的限流配置

4.用docker 部署 nginx 

将上一步创建的 nginx.conf 配置文件, 拷贝到linux 目录 , /root/nginx/ 下 (目录可以任意), 然后 一个docker 命令部署好 nginx 环境

docker run --name nginx -v /root/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro -p 8080:80 -d nginx

　　

这里暴露的是 8080 端口, 通过 8080 端口可以访问到 nginx 配置中的负载均衡节点, 即 192.168.10.253:8090  ip端口, 这个 ip端口对应的就是 , 第一步创建部署的 hello world 程序. 

5. 用代码访问 第一步定义的 helloworld 接口

package com.anuo.study.studydistributed;

import com.anuo.app.common.util.HttpUtil;

public class StudyNginx {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        while (true) {
            Thread.sleep(100);
            String s= HttpUtil.sendGet("http://192.168.10.253:8080/test/show/message");
            System.out.println(s);
        }
    }
}

　　

我这里是 一秒 执行 10次 get 请求, 已经大于了 nginx中配置的 rate=1r/s  一秒一次的请求, 所以会看到 503 报错, 如下. 

如果改哈代码, 改为一秒执行一次get 请求, 就不会报错, 各位可以去试一下

至此 nginx 的限流 已实现. 

参考的优质文章:
http://www.ttlsa.com/nginx/nginx-limiting-the-number-of-requests-ngx_http_limit_req_module-module/
http://www.ttlsa.com/nginx/nginx-limited-connection-number-ngx_http_limit_conn_module-module/#comments
官方文档:
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_limit_req_module.html#limit_req_log_level
https://www.nginx.com/blog/rate-limiting-nginx/