速率限流、并发限流及黑白名单配置

速率限流、并发限流及黑白名单配置

1. 速率限流

1.1 语法

Nginx中我们使用ngx_http_limit_req_module模块来限制请求的访问频率，基于漏桶算法原理实现。接下来我们使用 nginx limit_req_zone 和 limit_req 两个指令，限制单个IP的请求处理速率：

语法：limit_req_zone key zone rate

• 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， myRateLimit:10m 表示一个大小为10M，名字为myRateLimit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。

1.2 突发流量缓冲

按上面的配置在流量突然增大时，超出的请求将被拒绝，无法处理突发流量，那么在处理突发流量的时候，该怎么处理呢？

Nginx提供了 burst 参数来解决突发流量的问题，并结合 nodelay 参数一起使用。

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。

burst=5 nodelay表示这5个请求立马处理，不能延迟，相当于特事特办。

不过，即使这5个突发请求立马处理结束，后续来了请求也不会立马处理。

burst=5 相当于缓存队列中占了5个坑，即使请求被处理了，这5个位置这只能按 100ms一个来释放。这就达到了速率稳定，突发然流量也能正常处理的效果。

2. 并发量限流

Nginx 的ngx_http_limit_conn_module模块提供了对资源连接数进行限制的功能，使用 limit_conn_zone 和 limit_conn 两个指令就可以了。

• limit_conn perip 20: 对应的key是 $binary_remote_addr，表示限制单个IP同时最多能持有20个连接。

• limit_conn perserver 100 : 对应的key是 $server_name，表示虚拟主机(server) 同时能处理并发连接的总数。注意，只有当 request header 被后端server处理后，这个连接才进行计数。

完整配置 + 自定义限流错误返回

# 速率限流配置
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=ipRateLimit:10m rate=40r/s;

# 并发量限流-单个IP控制
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
#并发量限流-整个服务控制
limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;

server {
    listen       80;

    location /msitems/ {
        # 限流配置
        limit_req zone=ipRateLimit burst=5 nodelay;

        # 并发量限流
        limit_conn perip 20;
        limit_conn perserver 100;
    }

    error_page 503 /503;
    # 503限流返回默认值
    location /503 {
        default_type application.json;
        add_header Content-Type 'application/json; charset-utf-8';
        return 200 '{"code":"503","data":null,"msg":"service busy"}';
    }
}

3. 黑白名单

有时候会有一些恶意IP攻击服务器，会基于程序频繁发起请求对服务器造成巨大压力，我们此时可以使用Nginx的黑名单功能实现黑名单过滤操作。我们首先需要配置黑名单IP，黑名单IP我们可以记录到一个配置文件中，比如配置到blockip.conf文件中：

配置固定IP为黑名单：

deny 192.168.100.1;

在nginx.conf中引入blockip.conf，可以放到http, server, location语句块,配置如下：

#黑名单
include blockip.conf;

此时在192.168.100.1的IP上访问服务器，会报错：403 Forbidden

屏蔽ip的配置文件既可以屏蔽单个ip，也可以屏蔽ip段，或者只允许某个ip或者某个ip段访问。

# 屏蔽单个ip访问
deny IP;
# 允许单个ip访问
allow IP;
# 屏蔽所有ip访问
deny all;
# 允许所有ip访问
allow all;
#屏蔽整个段即从123.0.0.1到123.255.255.254访问的命令
deny 123.0.0.0/8
#屏蔽IP段即从123.45.0.1到123.45.255.254访问的命令
deny 124.45.0.0/16
#屏蔽IP段即从123.45.6.1到123.45.6.254访问的命令
deny 123.45.6.0/24

如果你想实现这样的应用，除了几个IP外，其他全部拒绝，那需要你在blockip.conf中这样写:

allow 192.168.100.1;
allow 192.168.100.2;
deny all;