Redis 限流演算法

判斷有限時間內的數量是否超過限制上線

<?php
date_default_timezone_set('prc');
class limitelse
}elseelse
}else
}   
}}

有問題，併發上來，一直就允許5個，但是利用 pipeline 保證了各個client之間的原子性
function isactionallowed($userid, $action, $period, $maxcount)
for ($i=0; $i<20; $i++)
//返回當前的毫秒時間戳
function msectime()

漏桶(leaky bucket)演算法思路很簡單,水(請求)先進入到漏桶裡,漏桶以一定的速度出水(介面有響應速率),當水流入速度過大會直接溢位(訪問頻率超過介面響應速率),然後就拒絕請求,可以看出漏桶演算法能強行限制資料的傳輸速率.示意圖如下:

[外鏈轉存失敗,源站可能有防盜煉機制,建議將儲存下來直接上傳(img-ohooeaws-1579075258180)(redis非同步佇列&延時佇列.assets/640.webp)]

<?php
class funnel 
public function makespace()
$this->freespace += $deltaquota;   //增加剩餘空間
$this->lastleaking = time();         //記錄漏水時間
if($this->leftquota > $this->capacaty)
}public function watering($quota)
return false;
}}$funnels = ;
global $funnel;
function isactionallowed($userid, $action, $capacity, $waterrate)
return $funnel->watering(1);
}for ($i=0; $i<20; $i++)

核心邏輯就是makespace，在每次灌水前呼叫以觸發漏水，給漏斗騰出空間。funnels我們可以利用redis中的hash結構來儲存對應字段，灌水時將字段取出進行邏輯運算後再存入hash結構中即可完成一次行為頻度的檢測。但這有個問題就是整個過程的原子性無法保證，意味著要用鎖來控制，但如果加鎖失敗，就要重試或者放棄，這回導致效能下降和影響使用者體驗，同時**複雜度也公升高了，此時redis提供了乙個外掛程式，redis-cell出現了。

redis 4.0提供了乙個限流redis模組，名稱為redis-cell，該模組提供漏斗演算法，並提供原子的限流指令。

該模組只有一條指令cl.throttle，其引數和返回值比較複雜。

漏斗演算法

初始化漏斗數量，以一定速率往漏斗加水，一定速率誰流出

安裝

進入 redis-cli，執行命令

module load /path/to/libredis_cell.so;

cl.throttle test 100 400 60 3 ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ | | └──┴─────── 30 tokens / 60 seconds | └───────────── 15 max_burst

└─────────────────── key "user123"

以上命令表示從乙個初始值為100的漏斗中流出速度為3，該漏斗的加水的速率限制為400次/60秒。

返回值說明

127.0.0.1:6379> cl.throttle test 100 400 60 3
1) (integer) 0
2) (integer) 101
3) (integer) 98
4) (integer) -1
5) (integer) 0

是否成功，0 成功 1：拒絕

2）漏斗的初始水量 +1

3）當前漏斗中的剩餘水量

4）若請求被拒絕，這個值表示多久後漏斗中會有水量，單位秒可作為嘗試時間

5）表示多久漏斗中水量會滿

示例

127.0.0.1:6379> cl.throttle test1 10 5 60 3
1) (integer) 0
2) (integer) 11
3) (integer) 8
4) (integer) -1
5) (integer) 36
127.0.0.1:6379> cl.throttle test1 10 5 60 3
1) (integer) 0
2) (integer) 11
3) (integer) 5
4) (integer) -1
5) (integer) 71
127.0.0.1:6379> cl.throttle test1 10 5 60 3
1) (integer) 0
2) (integer) 11
3) (integer) 2
4) (integer) -1
5) (integer) 106
127.0.0.1:6379> cl.throttle test1 10 5 60 3
1) (integer) 1
2) (integer) 11
3) (integer) 2
4) (integer) 10
5) (integer) 106

令牌桶演算法(token bucket)和 leaky bucket 效果一樣但方向相反的演算法,更加容易理解.隨著時間流逝,系統會按恆定1/qps時間間隔(如果qps=100,則間隔是10ms)往桶裡加入token(想象和漏洞漏水相反,有個水龍頭在不斷的加水),如果桶已經滿了就不再加了.新請求來臨時,會各自拿走乙個token,如果沒有token可拿了就阻塞或者拒絕服務.

令牌桶的另外乙個好處是可以方便的改變速度. 一旦需要提高速率,則按需提高放入桶中的令牌的速率. 一般會定時(比如100毫秒)往桶中增加一定數量的令牌, 有些變種演算法則實時的計算應該增加的令牌的數量.

<?php
class trafficshaper
/*** 加入令牌
* @param int $num 加入的令牌數量
* @return int 加入的數量
*/public function add($num = 0)
return 0;
}/**
* 獲取令牌
* @return boolean
*/public function get()
/*** 重設令牌桶，填滿令牌
*/public function reset()
private function connect()
$redis->select($this->_config['index']);
} catch (\redi***ception $e) 
return $redis;
}}$config = array(
'host' => 'localhost',
'port' => 6379,
'index' => 0,
'auth' => '',
'timeout' => 1,
'reserved' => null,
'retry_interval' => 100,
);// 令牌桶容器
$queue = 'mycontainer';
// 最大令牌數
$max = 5;
// 建立trafficshaper物件
$otrafficshaper = new trafficshaper($config, $queue, $max);
// 重設令牌桶，填滿令牌
$otrafficshaper->reset();
// 迴圈獲取令牌，令牌桶內只有5個令牌，因此最後3次獲取失敗
for ($i = 0; $i < 8; $i++) 
// 加入10個令牌，最大令牌為5，因此只能加入5個
$add_num = $otrafficshaper->add(10);
var_dump($add_num);
// 迴圈獲取令牌，令牌桶內只有5個令牌，因此最後1次獲取失敗
for ($i = 0; $i < 6; $i++)

Redis 限流演算法

Redis 簡單限流

redis簡單限流

限流和限流演算法

Redis 限流演算法

Redis 簡單限流

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