Go 如何基于IP限制HTTP访问频率的方法实现

2020-01-28 14:20:13于海丽

如果你运行 HTTP 服务,并且希望限制 HTTP 的访问频率,那么你可以借助一些比较稳定的工具,例如: github.com/didip/tollbooth。不过如果你构建的应用比较简单,也可以自己来实现。

我们可以使用一个现有的 Go 包 x/time/rate。

本课程,我们将创建一个简单的中间件实现基于 IP 限制 HTTP 访问频率。

简单的 HTTP 服务

让我们从创建一个简单的 HTTP 服务开始,它有非常简单的终端。 但是,因为它的访问频率可能非常高,因此我们要为它添加频率限制。


package main

import (
 "log"
 "net/http"
)

func main() {
 mux := http.NewServeMux()
 mux.HandleFunc("/", okHandler)

 if err := http.ListenAndServe(":8888", mux); err != nil {
  log.Fatalf("unable to start server: %s", err.Error())
 }
}

func okHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
 // 某些消耗很高的数据库请求
 w.Write([]byte("alles gut"))
}

通过 main.go 我们启动服务,监听 :8888 端口,这样我们就有了一个简单的终端 /。

golang.org/x/time/rate

我们将使用名为 x/time/rate 的 Go 包,它提供了一个令牌桶速率限制器算法。rate#Limiter 控制允许事件发生的频率。它实现了一个大小为 b 的「令牌桶」,最初是满的,并以每秒 r 的速度重新填充令牌。通俗地讲,就是在任何足够大的时间间隔内,限制器将速率限制为每秒 r 个令牌,最大突发大小为 b 个事件。

由于我们希望实现每个 IP 地址的速率限制器,我们还需要维护一个限制器映射。


package main

import (
 "sync"

 "golang.org/x/time/rate"
)

// IPRateLimiter .
type IPRateLimiter struct {
 ips map[string]*rate.Limiter
 mu *sync.RWMutex
 r rate.Limit
 b int
}

// NewIPRateLimiter .
func NewIPRateLimiter(r rate.Limit, b int) *IPRateLimiter {
 i := &IPRateLimiter{
  ips: make(map[string]*rate.Limiter),
  mu: &sync.RWMutex{},
  r: r,
  b: b,
 }

 return i
}

// AddIP 创建了一个新的速率限制器,并将其添加到 ips 映射中,
// 使用 IP地址作为密钥
func (i *IPRateLimiter) AddIP(ip string) *rate.Limiter {
 i.mu.Lock()
 defer i.mu.Unlock()

 limiter := rate.NewLimiter(i.r, i.b)

 i.ips[ip] = limiter

 return limiter
}

// GetLimiter 返回所提供的IP地址的速率限制器(如果存在的话).
// 否则调用 AddIP 将 IP 地址添加到映射中
func (i *IPRateLimiter) GetLimiter(ip string) *rate.Limiter {
 i.mu.Lock()
 limiter, exists := i.ips[ip]

 if !exists {
  i.mu.Unlock()
  return i.AddIP(ip)
 }

 i.mu.Unlock()

 return limiter
}

NewIPRateLimiter 创建一个 IP 限制器实例,HTTP 服务器必须调用这个实例的 GetLimiter 来获得指定 IP 的限制器 (从映射或生成一个新的)。

中间件

让我们升级的 HTTP 服务并将中间件添加到所有端点,如果 IP 达到限制,它将响应 429 Too Many Requests,否则,它将继续该请求。