nginx限流&健康檢查

Nginx原生限流模塊:

ngx_http_limit_conn_module模塊

根據前端請求域名或ip生成一個key，對於每個key對應的網絡連接數進行限制。

配置如下:

http模塊

 

server模塊

 

#http模塊內
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    log_format main '[$time_local][$msec]$status';
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    proxy_cache_path  /var/nginx/cache  keys_zone=one:10m  levels=1:2  inactive=6h max_size=1g;
    ###限流配置
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
    limit_conn_log_level info;
    limit_conn_status 503;    
    include conf.d/*.conf;
}

　　

#server模塊內
server {
	listen        80;
	server_name  _;
	root         /opt/openresty/nginx/html;
	charset utf-8;
	proxy_send_timeout 60;
	proxy_read_timeout 1800s;
	client_max_body_size 300M ;
	
	proxy_set_header X-Forwarded-Host $host;
	proxy_set_header X-Forwarded-Server $host;
	proxy_set_header Host $host:$server_port;
	proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
	proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;	
	
    #---限流配置--#
	location /limit {
		limit_conn perip 2;
		proxy_pass http://backend/cache;
	}	
    #-----------#
    
	error_page 404 /404.html;
		location = /40x.html {
	}

	error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = /50x.html {
	}
}

　　

驗證:

采用ab測試:ab -n 10 -c 10 120.78.206.183/limit //並發數10個 總請求數10個

nginx：access.log日志

ab測試輸出:

 

ngx_http_limit_req_module模塊

利用漏桶算法實現。對於指定key進行限流，指定速率處理

配置

 

驗證:

 

#http模塊內
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    log_format main '[$time_local][$msec]$status';
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    proxy_cache_path  /var/nginx/cache  keys_zone=one:10m  levels=1:2  inactive=6h max_size=1g;
    ###限流配置:每s處理一個請求
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req:10m rate=1r/s;
    limit_conn_log_level info;
    limit_conn_status 503;    
    include conf.d/*.conf;
}

　　

server {
	listen        80;
	server_name  _;
	root         /opt/openresty/nginx/html;
	charset utf-8;
	proxy_send_timeout 60;
	proxy_read_timeout 1800s;
	client_max_body_size 300M ;
	
	proxy_set_header X-Forwarded-Host $host;
	proxy_set_header X-Forwarded-Server $host;
	proxy_set_header Host $host:$server_port;
	proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
	proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

	#zone=one ：設置使用哪個配置區域來做限制，與上面limit_req_zone 里的name對應
    #burst=5：設置一個大小為5的緩沖區當有大量請求（爆發）過來時，超過了訪問頻次限制的請求可以先放到這個緩沖區內等待，但是這個等待區里的位置只有5個，超過的請求會直接報503的錯誤然后返回。
    #nodelay：
     #   如果設置，會在瞬時提供處理(burst + rate)個請求的能力，請求超過（burst + rate）的時候就會直接返回503，永遠不存在請求需要等待的情況。（這里的rate的單位是：r/s）
     #   如果沒有設置，則所有請求會依次等待排隊

	location /limit_req {
		limit_req zone=req burst=3 nodelay;
		proxy_pass http://backend/cache;
	}	

	error_page 404 /404.html;
		location = /40x.html {
	}

	error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = /50x.html {
	}
}

　　

 

 

采用ab測試:ab -n 10 -c 10 120.78.206.183/limit_req //並發數10個 總請求數10個

ab測試工具展示:

 

OpenResty限流模塊:

lua-resty-limit-traffic:

github: https://github.com/openresty/lua-resty-limit-traffic/tree/master/lib/resty/limit

包含四個模塊:

• conn：限制並發數
• count:給定時間窗口內通過固定數量的請求限制請求率
• req：請求速率限制
• traffic:可以自由組合多種限流策略

配置並發限流如下:

 

 

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    log_format main '[$time_local][$msec]$status';
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    lua_shared_dict my_limit_conn_store 100m;
    limit_conn_log_level info;
    limit_conn_status 503;    
    include conf.d/*.conf;
}

　　

server {
	listen        80;
	server_name  _;
	root         /opt/openresty/nginx/html;
	charset utf-8;
	proxy_send_timeout 60;
	proxy_read_timeout 1800s;
	client_max_body_size 300M ;
	
	proxy_set_header X-Forwarded-Host $host;
	proxy_set_header X-Forwarded-Server $host;
	proxy_set_header Host $host:$server_port;
	proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
	proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
	#限制接口總並發數
	location /limit_lua_conn {
		access_by_lua_block {
			local limit_conn = require "resty.limit.conn"
            -- 限制一個 ip 客戶端最大 1 個並發請求
            -- burst 設置為 0，如果超過最大的並發請求數，則直接返回503，
            -- 如果此處要允許突增的並發數，可以修改 burst 的值（漏桶的桶容量）
            -- 最后一個參數其實是你要預估這些並發（或者說單個請求）要處理多久，以便於對桶里面的請求應用漏桶算法
			local lim, err = limit_conn.new("my_limit_conn_store",2,1,0.5)
			if not lim then
				ngx.log(ngx.ERR,"限流:",err)
				return ngx.exit(503)
			end
			local key = ngx.var.binary_remote_addr
			local delay, err = lim:incoming(key, true)
			if not delay then
				if err == "rejected" then
					return ngx.exit(503)
				end
				ngx.log(ngx.ERR, "failed to limit req:", err)
				return ngx.exit(500)
			end
		}
		proxy_pass http://backend/cache;
	}
	#
	error_page 404 /404.html;
		location = /40x.html {
	}

	error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = /50x.html {
	}
}

　

 

驗證結果:

ab -n 10 -c 10 120.78.206.183/limit_lua_conn

nginx日志:

ab結果:

 

Nginx健康檢查機制

nginx默認檢查機制

測試:后端兩台服務器：

max_fails:定義定義可以發生錯誤的最大次數
fail_timeout：nginx在fail_timeout設定的時間內與后端服務器通信失敗的次數超過max_fails設定的次數，則認為這個服務器不在起作用；在接下來的 fail_timeout時間內，nginx不再將請求分發給失效的server。

后端默認配置

 

前端請求:

請求多次，后端服務均有日志產生

120.78.206.183機器

14.116.196.138機器

停掉一台  14.116.196.138，請求正常返回:

nginx日志:

 

結論:

1.nginx健康檢查機制為被動檢查。

2. 在fail_timeout時間內，如果服務器節點在請求max_fails次數 都不返回，在這 fail_timeout 內，請求不會向這台服務器轉發，fail_timeout指定的超時時間到了，再次發起請求，就按照輪轉規則，該到這台服務器還是會過去，這時候再經歷 fail_timeout指定時間 ，請求不會到這台服務器

 

 

Nginx第三方模塊健康檢查模塊:

主動檢查:

第三方模塊:

1. nginx_upstream_check_module

主要配置:

upstream name{
       server 192.168.0.21:80;
       server 192.168.0.22:80;
       check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000;
}
#對所有節點，每個3秒檢測一次，請求2次正常則標記 realserver狀態為up，如果檢測 5 次都失敗，則標記 realserver的狀態為down，超時時間為1秒

　

 

2.openresty模塊:lua-resty-upstream-healthcheck

http {
     
    upstream backend {
        server 120.78.206.183:8080;
	    server 14.116.196.138:8002;
    }

    lua_shared_dict healthcheck 1m;
    lua_socket_log_errors off;
    init_worker_by_lua_block {
        local hc = require "resty.upstream.healthcheck"
        local ok, err = hc.spawn_checker {
            shm = "healthcheck",
            upstream = "tomcat",
            type = "http",
            #指定后端健康檢查http請求接口    
            http_req = "GET /nginx HTTP/1.0\r\nHost: tomcat\r\n\r\n",
            interval = 2000,
            timeout = 5000,
            fall = 3,
            rise = 2,
            #http請求接口返回200，302表示服務端正常
            valid_statuses = {200, 302},
            concurrency = 1,
        }

        if not ok then
            ngx.log(ngx.ERR, "=======> failed to spawn health checker: ", err)
            return
        end
    }
    
    server {
        listen      80;
        server_name localhost;
        
        location ^~ /cache {
		    proxy_cache one;
		    proxy_no_cache $http_soapaction;
		    proxy_cache_key $request_body;
		    proxy_cache_valid 200 302 10m;
		    proxy_cache_methods GET POST;
		    proxy_ignore_headers Cache-Control Set-Cookie;
		    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        	proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
		    proxy_pass http://backend/cache;
	    }
        
        location /server/status {
            access_log off;
            default_type text/plain;
            content_by_lua_block {
                local hc = require "resty.upstream.healthcheck"
                ngx.say("Nginx Worker PID: ", ngx.worker.pid())
                ngx.print(hc.status_page())
            }
        }
    }
}

　

配置2s時間間隔探測:

access.log：

在nginx訪問日志中每隔2s健康檢查請求一次

kill掉任意一台后端服務:

nginx error.log日志

會持續檢查指定3次:上面fall參數指定

請求nginx后端健康檢查探測接口

多次請求后端接口:error.log日志無變化，說明請求不會路由到down機器上

重啟啟動down機器，再次請求nginx探測接口

 

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來自為知筆記(Wiz)