Nginx的请求速率限制模块的两个关键参数rate和burst和相关代码语句的详细说明。
目录
- 01-参考文章
- 02-参数rate和burst的详细解释
- 03-实际例子及代码详解
- 04-rate值可不可以为小数？
- 05-请求超过允许速率Nginx会提示什么？
01-参考文章
本文参考文章下面两篇文章写成（建议阅读前先看下下面两篇文章）：
NGINX速率限制原理及源码分析
Nginx限速模块初探
02-参数rate和burst的详细解释
rate的单位是 r/s，单位直译过来是 次数/秒，即每秒内允许的最大请求次数。
常常发生的误解：比如 rate 的值为 5，那么这代表每秒内允许的最大请求数为5吗？
答案是：并不完全是每秒内允许的最大请求数为5。
如果你没有设置burst参数，并且你在200ms的范围内连续发起了5次请求，那么只有第1次请求会被执行，后面的4次都会被丢弃。具体的例子可参考文章：Nginx限速模块初探，这篇文章中有具体的例子。
为什么会这样?因为Nginx是在毫秒级别来执行请求的，因为1秒=1000毫秒，所以 5 r/s 代表的真正意义为 1 次/200毫秒，即每200毫秒执行一次请求。
所以其实 5 r/s 是定义了一个时间窗口，一个时间窗口的宽度可执行一次请求，在这个例子中，时间窗口的宽度为 200毫秒，即每200毫秒执行一次请求。
但实际情况是，经常会有200毫秒内超过1次请求的情况发生，此时怎么办呢？burst参数就起作用了。burst代表Nginx一次最多能接收多少个请求，请求数如果在burst的范围内，那么这些请求即使超过了1或超过了rate的数值，也能被Nginx安排到队列中。
burst有两种工作模式，一种是有delay的工作模式（burst的默认工作模式），一种是没有delay的工作模式，即nodelay的工作模式。
以rate = 5 r/s = 1 次/200毫秒，burst = 10 为例 来说明这个问题。
当处于delay的工作模式时：
这是burst的默认工作模式。假设客户端在短时间内（比如200毫秒内）发起了11次请求，那么此时Nginx会把前10次请求加入到burst的队列槽位中，把最后一次丢弃，然后每隔200毫秒执行一个请求，同时在处理期间每隔200毫秒释放掉一个队列槽位的占用，这个被释放掉的队列槽位可以新填入一个后续请求，然后后续请求依次被执行。
当处于nodelay的工作模式时：
同样假设客户端在短时间内（比如200毫秒内）发起了11次请求，此时Nginx也会把前10次请求加入到队列槽位中，把最后一次丢弃，然后在一个时间窗口单位时间内（即200毫秒内）把这10次请求全部执行完。请注意，虽然这10次请求全部执行完了，但是队列槽位的占用仍没被释放，而是每隔200毫秒，即一个时间窗口的单位释放一个队列槽位的占用，这个被释放掉的队列槽位可以新填入一个后续请求，然后后续请求依次被执行。
03-实际例子及代码详解
对应于上面两个参数的详解，例子的相应代码如下：
# 限速配置，限速配置需放在server块之外
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=ip_limit_01s:10m rate=5r/s;
......
server {location / {# 限速配置limit_req zone=ip_limit_01s burst=10 nodelay;}
}
代码详解：
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=ip_limit_01s:10m rate=5r/s;
在上述Nginx配置语句中，limit_req_zone 是一个用于配置基于客户端IP地址的请求速率限制的指令。
具体来说，这个指令用于定义一个请求限制区域（request zone），该区域将被用于存储有关客户端请求速率的信息。这个信息包括客户端的IP地址、请求计数等。这样，Nginx就能够跟踪每个客户端的请求频率，并根据预定义的速率进行限制。
让我们分解这个具体的例子：
$binary_remote_addr: 这是一个Nginx变量，表示客户端的二进制格式的IP地址。这是作为限制的依据，以便针对不同的客户端进行限制。除了$binary_remote_addr，Nginx 还提供了其他一些变量，可以作为请求速率限制的依据。以下是其中一些常见的变量：
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$binary_remote_addr: 客户端的二进制格式的IP地址。
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$remote_addr: 客户端的IP地址。
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$http_user_agent: 客户端的User-Agent头，表示客户端的浏览器、操作系统等信息。
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$server_name: 当前请求的服务器名。
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$host: 当前请求的Host头，用于标识请求的目标主机。
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$request_uri: 完整的请求URI，包括参数。
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$scheme: 请求的协议（http或https）。
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$http_referer: 表示引导用户代理到当前页的URI。
你可以根据具体的需求选择合适的变量作为限制依据。例如，如果你想根据不同的User-Agent对请求进行速率限制，你可以使用
$http_user_agent。在配置limit_req_zone指令时，只需将适当的变量替换到$binary_remote_addr的位置即可。
提问：$binary_remote_addr与$remote_addr有何区别？
$binary_remote_addr和$remote_addr都是用于表示客户端的IP地址，但它们之间有一些区别：- 数据格式:
$binary_remote_addr: 表示客户端IP地址的二进制格式。$remote_addr: 表示客户端IP地址的文本格式。
- 用途:
$binary_remote_addr: 主要用于在limit_req_zone中作为限制区域的依据。由于是二进制格式，它在内存中的存储效率更高，适合用于大规模请求限制。$remote_addr: 通常用于在日志中记录客户端的IP地址，或者在其他地方需要IP地址的文本表示时使用。
- 数据格式:
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zone=ip_limit_01s:10m: 这部分定义了请求限制区域的名称（ip_limit_01s）和其最大大小（10m，即10兆字节）。名称会在后面配置具体的server块的限制请求数时使用到，限制区域的大小用于存储请求的状态信息。 -
rate=5r/s: 这个在本文前面我已经讲得很清楚、很具体了，这里就不再作过多说明了。
limit_req zone=ip_limit_01s burst=10 nodelay;
这句代码就没什么好讲的了。这句代码就是调用了上一句代码中定义的请求限制区域“ip_limit_01s”，然后把burst的队列槽位值设为10，并且以 nodelay 的模式运行。前面已经说得很清楚了，就没什么好说的了。
04-rate值可不可以为小数？
提问：Nginx的限制请求速率的模块中的rate值可不可以设置为小数？ 比如 rate 可不可以为0.5？
答：不可以。应设置为整数。
05-请求超过允许速率Nginx会提示什么？
提问：如果超过请求允许速率，会发生什么情况？
答，会提示503错误，如下图所示：
