速率限制

速率限制是一种网络流量管理技术，用于控制用户、IP 地址或系统在特定时间范围内向服务器或 API 发出的请求数量。它有助于防止滥用、增强安全性并确保公平的资源分配。

速率限制的工作原理

速率限制器监视传入的请求并根据以下参数强制执行预定义的阈值：

• 每秒请求数 (RPS)：限制客户端每秒可以发送的请求数。

• 每分钟/小时/天的请求数：限制较长时间内的访问。

• 基于 IP 的限制：根据用户的 IP 地址应用限制。

• 基于用户/账户的限制：在账户或 API 密钥级别强制执行配额。

• 令牌桶或漏桶算法：允许突发流量，同时保持平均请求率。

当用户超出限制时，系统通常会返回 HTTP 429 请求过多响应，表示应稍后重试进一步的请求。

速率限制的常见用例

1.API 保护：防止过多的 API 调用导致后端服务器不堪重负。

2. DDoS 缓解：帮助阻止恶意流量泛滥，减少容量攻击的影响。

3. 暴力攻击预防：限制重复登录尝试以防止凭证填充。

4. 公平的资源分配：确保所有用户都能公平地共享资源，防止单个用户垄断服务。

5. Web Scraping Control：限制自动机器人积极抓取网站。

速率限制策略

• 固定窗口计数器：统计固定时间窗口内的请求（例如每分钟 100 个请求）。

• 滑动窗口日志：跟踪请求时间戳并允许更顺畅地执行。

• 令牌桶：按时间单位分配令牌，允许控制流量突发。

• 漏桶：以稳定的速率处理请求，防止出现大幅峰值。

挑战与考虑

• 用户体验影响：过于严格的限制可能会让合法用户感到沮丧。

• 绕过尝试：攻击者可以跨多个 IP 分发请求以逃避速率限制。

• 扩展问题：对于需求波动的服务，需要动态速率限制。

• 与安全系统集成：与 Web 应用程序防火墙 (WAF) 和机器人缓解解决方案结合使用时效果最佳。

结论

速率限制是维持系统稳定性、防止滥用和增强安全性的重要工具。实施有效的速率限制策略可确保公平使用，同时保护服务免受 DDoS 攻击、暴力破解尝试和 API 滥用等威胁。