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在高并发场景下#xff0c;限制某个 IP 的访问频率是非常重要的#xff0c;可以有效防止恶意攻击或错误配置导致的服务宕机。以下是一个详细的实现方案#xff0c;使用 Nginx 和 Lua 脚本结合 Redis 来实现基于 IP 的访问频率限制…使用 NginxLua 实现基于 IP 的访问频率限制
在高并发场景下限制某个 IP 的访问频率是非常重要的可以有效防止恶意攻击或错误配置导致的服务宕机。以下是一个详细的实现方案使用 Nginx 和 Lua 脚本结合 Redis 来实现基于 IP 的访问频率限制。
1.环境准备
在开始之前请确保已安装以下组件
• Nginx作为反向代理服务器。
• Lua 模块需要在 Nginx 中编译或安装ngx_http_lua_module。
• Redis作为数据存储用于记录访问频率。
2.方案概述
我们将通过 Lua 脚本和 Redis 实现以下功能
• 记录每个 IP 的访问频率。
• 设置阈值当某个 IP 的访问次数超过此阈值时将其加入黑名单。
• 每次请求时检查该 IP 是否在黑名单中。
3.Redis 数据结构
在 Redis 中我们可以使用以下数据结构
• 访问计数存储ip:client_ip值为该 IP 的请求次数。
• 黑名单存储blocked_ip:client_ip值为 1表示被封禁。
4.Lua 脚本示例
以下是一个完整的 Lua 脚本示例用于实现访问频率限制和封禁逻辑
local redis require resty.redis
local red redis:new()
red:set_timeout(1000) -- 1秒超时-- 获取客户端 IP
local client_ip ngx.var.remote_addr
local max_requests 100 -- 设置最大请求次数
local expire_time 60 -- 设置过期时间为60秒
local block_time 300 -- 设置封禁时间为300秒-- 连接 Redis
local ok, err red:connect(127.0.0.1, 6379)
if not ok thenngx.say(failed to connect to Redis: , err)return
end-- 检查是否被封禁
local blocked_res, err red:get(blocked_ip: .. client_ip)
if blocked_res 1 thenngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN) -- 如果被封禁返回403
end-- 记录访问次数
local count, err red:incr(ip: .. client_ip)
if not count thenngx.say(failed to increment IP counter: , err)return
end-- 设置过期时间
if count 1 thenred:expire(ip: .. client_ip, expire_time)
end-- 检查访问次数是否超过阈值
if count max_requests thenred:set(blocked_ip: .. client_ip, 1)red:expire(blocked_ip: .. client_ip, block_time) -- 封禁300秒ngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN) -- 返回403
end-- 关闭 Redis 连接
red:close()5.Nginx 配置
接下来我们需要在 Nginx 配置文件中使用此 Lua 脚本。
http {lua_shared_dict limit_dict 10m; # 定义共享内存字典server {listen 80;server_name example.com;location / {access_by_lua_block {-- 在此使用上述的 Lua 脚本local script [[local redis require resty.redislocal red redis:new()red:set_timeout(1000) -- 1秒超时-- 获取客户端 IPlocal client_ip ngx.var.remote_addrlocal max_requests 100 -- 设置最大请求次数local expire_time 60 -- 设置过期时间为60秒local block_time 300 -- 设置封禁时间为300秒-- 连接 Redislocal ok, err red:connect(127.0.0.1, 6379)if not ok thenngx.say(failed to connect to Redis: , err)returnend-- 检查是否被封禁local blocked_res, err red:get(blocked_ip: .. client_ip)if blocked_res 1 thenngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN) -- 如果被封禁返回403end-- 记录访问次数local count, err red:incr(ip: .. client_ip)if not count thenngx.say(failed to increment IP counter: , err)returnend-- 设置过期时间if count 1 thenred:expire(ip: .. client_ip, expire_time)end-- 检查访问次数是否超过阈值if count max_requests thenred:set(blocked_ip: .. client_ip, 1)red:expire(blocked_ip: .. client_ip, block_time) -- 封禁300秒ngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN) -- 返回403end-- 关闭 Redis 连接red:close()]]ngx.execute_lua(script)}proxy_pass http://backend;}}
}6.测试
• 启动 Redis redis-server• 启动 Nginx nginx -s reload• 访问测试
• 使用浏览器或工具如curl访问你的 Nginx 服务。
• 在 60 秒内多次访问观察是否触发封禁逻辑。
7.注意事项
• 连接池
• 在生产环境中建议使用连接池来管理 Redis 连接避免频繁建立和关闭连接。
• 错误处理
• 在 Lua 脚本中确保对 Redis 连接失败等错误进行适当的处理避免影响正常服务。
• 性能优化
• 根据实际需求调整max_requests、expire_time和block_time等参数以达到最佳性能。
总结
通过结合 Nginx、Lua 和 Redis我们实现了一个简单而有效的基于 IP 的访问频率限制机制。这种方案不仅提高了服务器的安全性还能有效防止恶意攻击。在实际应用中你可以根据具体的场景和需求调整访问频率的限制和封禁策略。希望这些方法和示例对你有所帮助
