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Spring Cloud Gateway限流详解

2019.08.11 12:56 15556浏览

Spring Cloud Gatway内置的 RequestRateLimiterGatewayFilterFactory 提供限流的能力,基于令牌桶算法实现。目前,它内置的 RedisRateLimiter ,依赖Redis存储限流配置,以及统计数据。当然你也可以实现自己的RateLimiter,只需实现 org.springframework.cloud.gateway.filter.ratelimit.RateLimiter 接口,或者继承 org.springframework.cloud.gateway.filter.ratelimit.AbstractRateLimiter

漏桶算法

想象有一个水桶,水桶以一定的速度出水(以一定速率消费请求),当水流速度过大水会溢出(访问速率超过响应速率,就直接拒绝)。

漏桶算法的两个变量:

  • 水桶漏洞的大小:rate
  • 最多可以存多少的水:burst

令牌桶算法

系统按照恒定间隔向水桶里加入令牌(Token),如果桶满了的话,就不加了。每个请求来的时候,会拿走1个令牌,如果没有令牌可拿,那么就拒绝服务。

TIPS

  • Redis Rate Limiter的实现基于这篇文章: Stripe
  • Spring官方引用的令牌桶算法文章: Token Bucket Algorithm ,有兴趣可以看看。

写代码

  • 加依赖:

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
    </dependency>
    
  • 写配置:

    spring:
      cloud:
        gateway:
          routes:
            - id: after_route
              uri: lb://user-center
              predicates:
                - TimeBetween=上午0:00,下午11:59
              filters:
                - AddRequestHeader=X-Request-Foo, Bar
                - name: RequestRateLimiter
                  args:
                    # 令牌桶每秒填充平均速率
                    redis-rate-limiter.replenishRate: 1
                    # 令牌桶的上限
                    redis-rate-limiter.burstCapacity: 2
                    # 使用SpEL表达式从Spring容器中获取Bean对象
                    key-resolver: "#{@pathKeyResolver}"
      redis:
        host: 127.0.0.1
        port: 6379
    
  • 写代码:按照X限流,就写一个针对X的KeyResolver。

    @Configuration
    public class Raonfiguration {
        /**
         * 按照Path限流
         *
         * @return key
         */
        @Bean
        public KeyResolver pathKeyResolver() {
            return exchange -> Mono.just(
                exchange.getRequest()
                    .getPath()
                    .toString()
            );
        }
    }
    
  • 这样,限流规则即可作用在路径上。

    例如:
    # 访问:http://${GATEWAY_URL}/users/1,对于这个路径,它的redis-rate-limiter.replenishRate = 1,redis-rate-limiter.burstCapacity = 2;
    # 访问:http://${GATEWAY_URL}/shares/1,对这个路径,它的redis-rate-limiter.replenishRate = 1,redis-rate-limiter.burstCapacity = 2;
    

测试

持续高速访问某个路径,速度过快时,返回 HTTP ERROR 429

拓展

你也可以实现针对用户的限流:

@Bean
public KeyResolver userKeyResolver() {
    return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("user"));
}

针对来源IP的限流:

@Bean
public KeyResolver ipKeyResolver() {
  return exchange -> Mono.just(
    exchange.getRequest()
    .getHeaders()
    .getFirst("X-Forwarded-For")
  );
}

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