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使用 Flask-Limiter 和 Nginx 实现接口访问次数限制

news 来源：原创 2024/9/25 17:51:03

在现代 Web 应用中，针对敏感接口（如短信验证码、登录接口等）的访问次数限制至关重要。通过设置合理的限流策略，可以有效防止接口滥用，避免过多的资源消耗，并提升安全性。本文将通过 Nginx 和 Flask-Limiter 为 Flask 应用实现 IP 级别的限流，同时确保限流基于客户端的真实 IP 地址，而非内网地址如 172.17.0.1。

1. 使用 Nginx 作为反向代理

Nginx 通常作为 Web 应用的反向代理，接收来自客户端的请求并将其转发到后端的应用程序（如 Flask）。由于 Nginx 在中间充当代理角色，后端应用获取到的可能是 Nginx 或 Docker 容器的内网 IP（如 172.17.0.1），因此获取客户端真实 IP 就显得非常重要。

Nginx 配置中的关键参数

我们可以通过一些配置，将客户端的真实 IP 地址传递给 Flask 应用：

# 重定向 HTTP 到 HTTPS
server {listen 80;server_name example.com;return 301 https://$host$request_uri;
}# 处理 HTTPS 请求
server {listen 443 ssl http2;server_name example.com;# SSL 证书配置ssl_certificate    /path/to/your/fullchain.pem;ssl_certificate_key    /path/to/your/privkey.pem;ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;ssl_ciphers EECDH+AESGCM:EECDH+CHACHA20:!aNULL:!MD5:!DSS;ssl_prefer_server_ciphers on;ssl_session_cache shared:SSL:10m;ssl_session_timeout 10m;add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000" always;# 反向代理到 Flask 应用的 5100 端口location / {proxy_pass http://127.0.0.1:5100;  # 将请求转发到 Flaskproxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;}# 日志配置（可选）access_log  /path/to/log/access.log;error_log  /path/to/log/error.log;
}

主要参数解释

proxy_pass: 将请求转发到后端的 Flask 应用，通常监听在 127.0.0.1:5100 端口。
proxy_set_header Host $host: 将客户端请求的主机名传递给后端应用。
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr: 传递客户端的真实 IP 地址给后端应用。$remote_addr 是直接连接到 Nginx 的客户端 IP，通常是原始客户端的 IP。
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for: 将经过的代理链（包括客户端真实 IP）传递给后端应用。这个头通常包含客户端的真实 IP 地址。
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme: 传递请求使用的协议（HTTP 或 HTTPS）给后端应用。

避免内网 IP 地址 `172.17.0.1`

如果您的 Flask 应用运行在 Docker 容器中，而 Nginx 也运行在同一服务器上，后端 Flask 应用接收到的 IP 可能是 172.17.0.1，这是 Docker 内网的默认网关地址。这个地址会导致所有请求都被认为来自同一个 IP，从而错误地进行限流。

通过上述 Nginx 配置中的 X-Forwarded-For 头部，我们可以将客户端的真实 IP 地址传递给 Flask，避免使用 Docker 内部的 IP（如 172.17.0.1）进行限流。

2. 使用 Flask-Limiter 实现限流

Flask-Limiter 是一个非常方便的库，用于限制 Web 应用中的接口访问次数。我们可以结合 Nginx 的配置，通过 X-Forwarded-For 获取到真实的客户端 IP，基于 IP 实现限流。

安装 Flask-Limiter

首先，确保 Flask-Limiter 已安装：

pip install flask-limiter

基于 IP 地址限流的 Flask 代码

from flask import Flask, request, jsonify
from flask_limiter import Limiterapp = Flask(__name__)# 获取真实客户端 IP 地址
def get_client_ip():# 检查是否有 X-Forwarded-For 头部if request.headers.getlist("X-Forwarded-For"):return request.headers.getlist("X-Forwarded-For")[0]  # 获取真实的客户端 IPelse:return request.remote_addr  # 使用默认的 remote_addr# 初始化 Flask-Limiter，并使用 get_client_ip 作为限流的 key_func
limiter = Limiter(key_func=get_client_ip,  # 使用真实的客户端 IP 进行限流app=app,storage_uri="redis://<your_redis_host>:<redis_port>/1"  # 使用 Redis 存储限流信息
)# 定义接口，并为每个 IP 地址限制每分钟 1 次，每天最多 15 次访问
@app.route('/send_verification_code', methods=['POST'])
@limiter.limit("1 per minute; 15 per day")
def send_verification_code():phone_number = request.form.get('phone_number')machine_id = request.headers.get('Machine-Id')if not phone_number:return jsonify({"error": "手机号不能为空"}), 400if not machine_id:return jsonify({"error": "Machine-Id 不能为空"}), 400# 处理发送验证码的逻辑return jsonify({"message": "验证码发送成功"}), 200if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

代码解释

get_client_ip 函数: 用于获取真实的客户端 IP，优先使用 X-Forwarded-For 头部中的第一个 IP 地址（通常为客户端 IP），如果没有，则使用 request.remote_addr。
Flask-Limiter 配置: key_func 设置为 get_client_ip，确保限流基于客户端的真实 IP。storage_uri 指定 Redis 存储限流信息，避免 Flask 重启或进程切换时丢失限流数据。
@limiter.limit("1 per minute; 15 per day"): 设置限流规则，限制每个 IP 每分钟只能请求一次，每天最多 15 次。

3. Redis 存储限流信息

Flask-Limiter 支持使用 Redis 存储限流信息，这样即使 Flask 应用重启，限流信息也不会丢失。通过 Redis 可以实现跨进程的限流。

Redis 连接配置

limiter = Limiter(key_func=get_client_ip,app=app,storage_uri="redis://:password@redis_host:6379/1"  # 使用 Redis db1
)

4. 验证限流

通过上述配置，当 Flask-Limiter 生效时，Redis 中的键将会包含真实的客户端 IP，并记录请求的访问次数。例如，Redis 中的键可能类似于：

LIMITS:LIMITER/<client_real_ip>/send_verification_code/1/1/minute

这样，限流规则是基于客户端真实 IP 地址的，避免了因 Docker 内网 IP 172.17.0.1 导致的限流错误。

5. 总结

通过 Nginx 的反向代理配置，我们可以将客户端的真实 IP 传递给 Flask 应用。结合 Flask-Limiter，可以基于客户端的真实 IP 地址，实现针对敏感接口的访问频率限制。这样不仅可以提升 Web 应用的安全性，还能有效防止滥用行为。

核心步骤总结如下：

Nginx 配置: 使用 X-Forwarded-For 和 X-Real-IP 头部传递客户端 IP，避免使用 172.17.0.1 等内网 IP。
Flask-Limiter: 结合 Redis 实现基于 IP 地址的访问次数限制。
客户端真实 IP 获取: 通过 get_client_ip 函数确保 Flask 获取到真实的客户端 IP。

这种限流机制为 Web 应用的安全和性能提供了重要保障。