Nginx之客户并发数限制解读

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2023-10-16 13:38 35阅读 0赞

**目录**

基本介绍

配置指令

limit\_conn\_zone

limit\_conn

其他

limit\_rate

limit\_rate\_after

limit\_req\_zone

limit\_req

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### 基本介绍 ###

在我们进行系统开发设计中，要考虑服务器流量异常，负载过大等问题。对于大流量恶意的攻击访问，会带来带宽的浪费，服务器压力，影响业务，往往考虑对同一个ip的连接数，并发数进行限制。

nginx可以通过limit\_conn\_zone 和limit\_req\_zone两个组件来对客户端访问目录和文件的访问频率和次数进行限制，另外还可以善用进行服务安全加固，两个模块都能够对客户端访问进行限制，具体如何使用要结合公司业务环境进行配置。

###    配置指令 ###

#### limit\_conn\_zone ####

# 语法配置
     Syntax: limit_conn_zone key zone=name:size;
     Default:    —
     Context:    http
     
     # 示例
     limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;

*  limit\_conn\_zone只能够在http块中使用
 *  key就是用来判定连接数的变量，这个变量可以是文本、变量或它们的组合，例如我们可以使用IP地址+cookie等其他复杂的组合来更精确地限定范围
 *  name就是这个zone的命名，经过实测name需要全局唯一，不可以和其他的limit\_conn\_zone的相同，毕竟后面的limit\_conn命令需要根据这个name来查找对应的zone进行相应限制规则的匹配
 *  size定义了这个zone的大小，也就是nginx会在内存中开辟多大的空间来存储这个zone的相关信息，主要和前面定义的key的大小有关系，需要注意的是，当内存大小耗尽的时候，nginx会直接返回错误码limit\_conn\_status给后续的请求

#### limit\_conn ####

# 语法配置
     Syntax: limit_conn zone number;
     Default:    —
     Context:    http, server, location
     
     # 示例
     limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;
     
     server {
         location /download/ {
             limit_conn addr 1;
         }

*  `limit_conn`能在`http` 、`server`、 `location`三个块中使用，但是需要注意的是要搭配前面提及的`limit_conn_zone`
 *  `limit_conn`指令的变量只有`zone`和`number`两个
 *  其中`zone`就是前面的`limit_conn_zone`中的`name`变量，也就是对应着全局唯一的`zone`，负责确定限制连接数的依据
 *  其中`number`就是限制的连接数，zone和number组合就可以完成连接数的限定功能，**注意这里的number必须使用数字而不能使用变量**

### 其他 ###

#### limit\_rate ####

limit\_rate 指令是用来操控发送至客户端的数据传输速度的，它可以约束整个衔接的流量，也可以约束单个客户端拜访速度。

Syntax:limit_rate rate;
    
    Default:limit_rate 0;
    
    Context:http, server, location, if in location

限制发向客户端响应的数据的速率。单位是BYTES每秒。默认值0表示不进行速率限制。此限制是针对每一个连接请求而言的，所以，如果客户端同时有并行的n个连接，那么这个客户端的整体速率就是n倍的limit\_rate。

limit_rate 1k;

#### limit\_rate\_after ####

在传输完一定数量的BYTES之后设开始实施带宽控制。与指令limit\_rate一样，后面的参数数值可以通过变量来设置。

Syntax:limit_rate_after size;
    
    Default:limit_rate_after 0;
    
    Context:http, server, location, if in location

> 指令limit\_rate\_after只有在配置了limit\_rate的前提下才能生效。如果只配置limit\_rate\_after则不会有带宽控制的效果。

location /test/ {
    
    limit_rate_after 500k;
    
    limit_rate 50k;
    
    }

> 如果同时配置了sendfile\_max\_chunk 指令，按照两者较小的数值进行带宽控制。

#### limit\_req\_zone ####

定义一个以IP为限制请求的方式，名字为req\_limit\_zone，开辟10M的共享内存区域，每秒处理的速率为10个请求

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

说明 ：limit\_req\_zone指令通常在 HTTP 块中定义，使其可在多个上下文中使用，它需要以下三个参数：

*  key - 定义应用限制的请求特性。示例中使用的是 Nginx 嵌入变量binary\_remote\_addr（二进制客户端地址）
 *  zone - 定义用于存储每个 IP 地址状态以及被限制请求 URL 访问频率的共享内存区域。保存在内存共享区域的信息，意味着可以在 Nginx 的 worker 进程之间共享。定义分为两个部分：通过zone=keyword标识区域的名字，以及冒号后面跟区域大小。16000 个 IP 地址的状态信息，大约需要 1MB，所以示例中区域可以存储 160000 个 IP 地址。
 *  rate - 定义最大请求速率。在示例中，速率不能超过每秒 10 个请求。Nginx 实际上以毫秒的粒度来跟踪请求，所以速率限制相当于每 100 毫秒 1 个请求。因为不允许”突发情况”，这意味着在距离前一个请求 100 毫秒内到达的请求将被拒绝。

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=mylimit:10m rate=10r/s;
     
    server {
        location /login/ {
            limit_req zone=mylimit;
            
            proxy_pass http://my_upstream;
        }
    }

#### limit\_req ####

> limit\_req指令来将其限制应用于特定location或server块。

limit_req zone=req_limit_zone burst=10 nodelay;

*  limit\_req zone=req\_limit\_zone; 每个 IP 地址被限制为每秒只能请求 10 次 URL，更准确地说，在距离前一个请求的 100 毫秒内不能请求该 URL。
 *  limit\_req zone=req\_limit\_zone burst=10; burst 参数定义了超出 req\_limit\_zone指定速率的情况下(示例中的 req\_limit\_zone区域，速率限制在每秒 10 个请求，或每 100 毫秒一个请求)，客户端还能发起多少请求。距离上一个请求 100 毫秒内到达的请求将会被放入队列，我们将队列大小设置为 10。

> 也就是说，如果从一个给定 IP 地址发送 11 个请求，Nginx 会立即将第一个请求发送到上游服务器群，然后将余下 10 个请求放在队列中。然后每 100 毫秒转发一个排队的请求，只有当传入请求使队列中排队的请求数超过 10 时，Nginx 才会向客户端返回503。

*  limit\_req zone=req\_limit\_zone burst=10 nodelay; 使用 nodelay 参数，可以实现无延迟的排队；Nginx 仍将根据 burst 参数分配队列中的位置，当一个请求到达时，只要在队列中能分配位置，Nginx 将立即转发这个请求。将队列中的该位置标记为”taken”(占据)，并且不会被释放以供另一个请求使用，直到一段时间后才会被释放(在这个示例中是，100 毫秒后)。

limit_req zone=name [burst=number] [nodelay | delay=number];

location /login/ {
        limit_req zone=mylimit burst=20 nodelay;
        proxy_pass http://my_upstream;
    }

*  上面这段配置中我们设置了burst=20，该配置定义了客户端可以超过区域指定速率的请求数（对于我们前面定义的mylimit区域，请求速率限制为每秒 10 个请求即每 100 毫秒 1 个）。在前一个请求之后 100 毫秒内到达的请求会被放入到队列中，这里我们将队列大小设置为 20。
 *  说如果有22个请求同时发送过来，那么NGINX会马上把第1个请求根据相关规则转发给upstream服务器，然后把接下来的第2到21共计20个请求放入队列中，接着直接返回503代码给第22个请求，随后的2秒时间内，每100毫秒从队列中取出一个请求发送给upstream服务器进行处理。