Redis와 Lua를 사용하여 전류 제한기 기능을 개발하는 방법

Redis와 Lua를 사용하여 전류 제한 기능을 개발하는 방법

소개:
인터넷이 발전하면서 많은 애플리케이션이 높은 동시성 문제에 직면해 있습니다. 많은 요청이 있을 경우 시스템의 안정성과 가용성을 보호하기 위한 조치를 취해야 합니다. 중요한 수단 중 하나는 전류 제한입니다. 전류 제한은 로드 피크 중에 시스템이 정상적으로 작동할 수 있도록 요청 흐름을 제어하는 ​​것을 의미합니다. 이 기사에서는 Redis 및 Lua를 사용하여 간단한 전류 제한기 기능을 개발하는 방법을 소개하고 구체적인 코드 예제를 제공합니다.

1. Redis 소개
Redis는 캐시, 메시지 큐, 카운터, 순위 목록 및 기타 시나리오에서 널리 사용되는 오픈 소스 인 메모리 데이터베이스입니다. 고성능과 유연한 데이터 구조로 인해 많은 애플리케이션에서 가장 먼저 선택됩니다. 전류 제한기 개발에서 Redis의 원자적 연산과 내장된 Lua 스크립팅 기능은 매우 유용할 것입니다.

2. 전류 제한기 설계 아이디어
전류 제한기는 주로 제한된 요청 속도, 시간 창 및 카운터의 세 가지 핵심 요소를 갖습니다. Redis에서는 Sorted Set을 사용하여 요청 번호와 타임스탬프의 키-값 쌍을 저장할 수 있습니다. 구체적인 디자인 아이디어는 다음과 같습니다.

1. 주문된 컬렉션을 사용하여 요청 수와 타임스탬프를 저장합니다. 여기서 타임스탬프는 점수로 사용됩니다.
2. 요청이 올 때마다 요청의 타임스탬프와 요청 횟수가 주문된 컬렉션에 저장됩니다.
3. 정렬된 세트의 요청 수가 한도를 초과하는지 확인하세요.
4. 한도를 초과하면 요청을 거부하고, 그렇지 않으면 요청을 허용하고 정렬된 세트의 요청 수를 업데이트하세요.

3. 구체적인 구현 코드 예시
다음은 Redis와 Lua를 사용하여 개발한 전류 제한기의 구체적인 구현 코드 예시입니다.

1. 전류 제한기 초기화:

local limitKey = 'limit:' .. KEYS[1]
local rate = tonumber(ARGV[1])
local interval = tonumber(ARGV[2])

redis.call('DEL', limitKey)
redis.call('ZADD', limitKey, redis.call('TIME')[1], rate)
redis.call('PEXPIRE', limitKey, interval * 1000)

2. 요청이 제한되는지 확인:

local limitKey = 'limit:' .. KEYS[1]
local now = tonumber(ARGV[1])
local interval = tonumber(ARGV[2])
local maxRequests = tonumber(ARGV[3])

redis.call('ZREMRANGEBYSCORE', limitKey, '-inf', '(' .. now - interval)
redis.call('ZADD', limitKey, now, now)
if redis.call('ZCARD', limitKey) > maxRequests then
    return 0
else
    return 1
end

넷째, 전류 제한기를 사용하여 요청 제한을 구현합니다.
위 코드를 재사용 가능한 전류 제한기 함수로 캡슐화할 수 있습니다. 통화할 수 있는 애플리케이션입니다. 다음은 간단한 예입니다.

local function limitRequest(bucket, rate, interval, maxRequests)
    local limitKey = 'limit:' .. bucket
    local now = tonumber(redis.call('TIME')[1])

    redis.call('ZREMRANGEBYSCORE', limitKey, '-inf', '(' .. now - interval)
    redis.call('ZADD', limitKey, now, now)
    redis.call('PEXPIRE', limitKey, interval * 1000)

    if redis.call('ZCARD', limitKey) > maxRequests then
        return 0
    else
        return 1
    end
end

local bucket = 'api:rate_limiter'
local rate = 10  -- 最大请求数
local interval = 60  -- 时间窗口大小（秒）
local maxRequests = 100  -- 限制的请求数量
local allowed = limitRequest(bucket, rate, interval, maxRequests)

if allowed == 1 then
    -- 允许请求
    -- TODO: 处理请求
else
    -- 拒绝请求
    -- TODO: 返回错误信息
end

limitRequest 함수를 호출하면 요청된 제한 기능을 쉽게 구현할 수 있습니다.

요약:
이 글에서는 Redis와 Lua를 사용하여 간단한 전류 제한기 기능을 개발하는 방법을 소개하고 구체적인 코드 예제를 제공합니다. 전류 제한기는 요청 흐름을 제어하고 시스템의 안정성과 가용성을 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다. 실제 애플리케이션에서는 필요에 따라 추가로 사용자 정의하고 확장할 수 있습니다. 이 기사가 도움이 되기를 바랍니다.

위 내용은 Redis와 Lua를 사용하여 전류 제한기 기능을 개발하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!