南强小屋 Design By 杰米

问题

在许多应用中,对昂贵的资源的访问必须加以限制,此时速率限制是必不可少的。许多现代网络应用程序在多个进程和服务器上运行,状态需要被共享。一个理想的解决方案应该是高效、 快捷的,而不是依赖于被绑定到特定客户端的单个应用程序服务器(由于负载平衡) 或本身持有任何状态。
解决方案

实现这一目标的一个简单有效的方法就是使用 Redis, 它有很多有用的数据结构和功能, 尽管实现速率限制只需要2个功能用: 一、在某个具体的键值上递增一个整数,二、给这个键值设置过期时间。

因为redis 有个单一的事件循环系统 (每个人每次在同一个时间只能执行一个操作),这是个原子操作, 也就是说无论有多少个客户端同时交互操作,对于同一个键值总有一个确定的数值。

这在对同一个资源进行多个速率限制的情况下通常是有利的, 因为这允许少量的破裂,以及更长的期限限制。例如每秒钟请求3次,没分钟请求20次。因为每个限制都是相对独立的,这就需要与其它限制分开进行单独的递增。

因为速率限制通常用在响应时间比较重要的资源(比如网页应用),所以尽量缩短速率限制的使用时间是非常有必要的。redis的最基本的应用就是发出命令,等待响应,然后发出另一个命令,如此往复。 这个花费是昂贵的,因为需要通过网络在应用程序和redis服务器之间多次往返。由于在这个用例中,没有命令依赖其它命令的执行结果,这使得redis的一个叫做流水线技术的使用成为可能。这就是客户端缓存所有redis请求,然后把这写请求发送给redis,redis一次性返回所有的结果。

Redis不会维护客户端需要的限制的,因为redis会根据客户端设置的过期时间删除旧的记数。这消除了客户端统筹协调的需要,和删除竞争条件的可能性。

The Code
 

import redis
import time
 
def rate_limit_check(r, key, limits):
  period_lengths = [_[0] for _ in sorted(limits.items())]
  period_limits = [_[1] for _ in sorted(limits.items())]
  pipe = r.pipeline()
  for period_length in period_lengths:
     current_period = int(time.time() / period_length)
     redis_key = 'rate_limit:{key}:{period_length}:{current_period}'.format(key=key, period_length=period_length, current_period=current_period)
     pipe.incr(redis_key).expire(redis_key, period_length*3)
  return not any(hits > period_limit for period_limit, hits in zip(period_limits, pipe.execute()[::2]))
 
if __name__ == '__main__':
  r = redis.Redis()
  print rate_limit_check(r, '127.0.0.1', {1: 3, 60: 20})

{1: 3, 60: 20} 意味着每秒钟3次的命中率是允许的,在任何限制下,都允许20次的命中。'127.0.0.1'在这里用作键值,尽管在真实的情况下,可能作为IP地址。更高级的用例将有一个全应用程序的速率限制,键值只有客户端的IP地址,以及一个为昂贵的终结点设置的特定终结点限制,这将用到客户端的IP地址和终结点,例如127.0.0.1+/login/。这些限制可以独立地设置。
 

return rate_limit_check(r, '127.0.0.1', {1: 3, 60: 20}) and rate_limit_check(r, '127.0.0.1+/login/', {1: 2, 60: 5})

这是一个用Python写的例子,它可以简单地移植到任何语言,只要这门语言包含Redis客户端库。

标签:
Redis,分布式

南强小屋 Design By 杰米
广告合作:本站广告合作请联系QQ:858582 申请时备注:广告合作(否则不回)
免责声明:本站文章均来自网站采集或用户投稿,网站不提供任何软件下载或自行开发的软件! 如有用户或公司发现本站内容信息存在侵权行为,请邮件告知! 858582#qq.com
南强小屋 Design By 杰米

评论“在Redis数据库中实现分布式速率限制的方法”

暂无在Redis数据库中实现分布式速率限制的方法的评论...

《魔兽世界》大逃杀!60人新游玩模式《强袭风暴》3月21日上线

暴雪近日发布了《魔兽世界》10.2.6 更新内容,新游玩模式《强袭风暴》即将于3月21 日在亚服上线,届时玩家将前往阿拉希高地展开一场 60 人大逃杀对战。

艾泽拉斯的冒险者已经征服了艾泽拉斯的大地及遥远的彼岸。他们在对抗世界上最致命的敌人时展现出过人的手腕,并且成功阻止终结宇宙等级的威胁。当他们在为即将于《魔兽世界》资料片《地心之战》中来袭的萨拉塔斯势力做战斗准备时,他们还需要在熟悉的阿拉希高地面对一个全新的敌人──那就是彼此。在《巨龙崛起》10.2.6 更新的《强袭风暴》中,玩家将会进入一个全新的海盗主题大逃杀式限时活动,其中包含极高的风险和史诗级的奖励。

《强袭风暴》不是普通的战场,作为一个独立于主游戏之外的活动,玩家可以用大逃杀的风格来体验《魔兽世界》,不分职业、不分装备(除了你在赛局中捡到的),光是技巧和战略的强弱之分就能决定出谁才是能坚持到最后的赢家。本次活动将会开放单人和双人模式,玩家在加入海盗主题的预赛大厅区域前,可以从强袭风暴角色画面新增好友。游玩游戏将可以累计名望轨迹,《巨龙崛起》和《魔兽世界:巫妖王之怒 经典版》的玩家都可以获得奖励。