关于nginx的限速模块

nginx 使用 ngx_http_limit_req_module和ngx_http_limit_conn_module 来限制对资源的请求

这种方法，对于CC攻击（Challenge Collapsar）or DDOS（分布式拒绝服务）有一定的用处

1、HttpLimitReqModule

限制request 事实上就是 the processing rate of requests coming from a single IP address，使用的是漏桶算法（Leaky Bucket）

Leaky Bucket有两种处理方式，具体可以看wiki

Traffic Shaping和Traffic Policing
在桶满水之后，常见的两种处理方式为：
1）暂时拦截住上方水的向下流动，等待桶中的一部分水漏走后，再放行上方水
2）溢出的上方水直接抛弃
将水看作网络通信中数据包的抽象，则方式1起到的效果称为Traffic Shaping，方式2起到的效果称为Traffic Policing
由此可见，Traffic Shaping的核心理念是"等待"，Traffic Policing的核心理念是"丢弃"。它们是两种常见的流速控制方法

Syntax:	limit_req zone=name [burst=number] [nodelay];
Default:	—
Context:	http, server, location

示例

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;

server {
    location /search/ {
        limit_req zone=one burst=5 nodelay;
    }

第一段配置

第一个参数：$binary_remote_addr 表示通过remote_addr这个标识来做限制，“binary_”的目的是缩写内存占用量，是限制同一客户端ip地址
第二个参数：zone=one:10m表示生成一个大小为10M，名字为one的内存区域，用来存储访问的频次信息
第三个参数：rate=1r/s表示允许相同标识的客户端的访问频次，这里限制的是每秒1次，还可以有比如30r/m的

第二段配置

第一个参数：zone=one 设置使用哪个配置区域来做限制，与上面limit_req_zone 里的name对应
第二个参数：burst=5，重点说明一下这个配置，burst爆发的意思，这个配置的意思是设置一个大小为5的缓冲区当有大量请求（爆发）过来时，超过了访问频次限制的请求可以先放到这个缓冲区内
第三个参数：nodelay，如果设置，超过访问频次而且缓冲区也满了的时候就会直接返回503，如果没有设置，则所有请求会等待排队

下面这个配置可以限制特定UA（比如搜索引擎）的访问

limit_req_zone  $anti_spider  zone=one:10m   rate=10r/s;
limit_req zone=one burst=100 nodelay;
if ($http_user_agent ~* "googlebot|bingbot|Feedfetcher-Google") {
    set $anti_spider $http_user_agent;
}

2、ngx_http_limit_conn_module

这个模块就是 limit  the number of connections from a single IP address

Not all connections are counted. A connection is counted only if it has a request processed by the server and the whole request header has already been read

Syntax:	limit_conn zone number;
Default:	—
Context:	http, server, location

示例

http {
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;
    ...
    server {
        ...
        location /download/ {
            limit_conn addr 1;
            #带宽限制,对单个连接限数，如果一个ip两个连接，就是500x2k
            limit_rate 100k;
        }
    }
}

Sets the shared memory zone and the maximum allowed number of connections for a given key value. When this limit is exceeded, the server will return the 503 (Service Temporarily Unavailable) error in reply to a request

• $binary_remote_addr是限制同一客户端ip地址
• $server是限制同一server最大并发数
• limit_conn为限制并发连接数，nginx 1.18以后用limit_conn_zone替换了limit_conn

配置完之后，我们可以使用ab或者webbench来测试一下

ab -n 5 -c 1 http://www.test.org/test.php

正常情况下可以这样来配置

map $remote_addr $rt_filtered_ip {
        default $binary_remote_addr;
        1.2.3.4 "";
        4.4.4.4 "";
}

or

geo $rt_filtered_ip {
    default        $binary_remote_addr;

    127.0.0.1      "";
    192.168.1.0/24 "";
    10.1.0.0/16    "";

    ::1            "";
    2001:0db8::/32 "";

    1.2.3.4        ""
}

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;
limit_conn_zone $host$uri zone=peruri:10m;
limit_req_zone $rt_filtered_ip zone=qps:10m rate=1r/s;

server {

        location = /wp-login.php {
            limit_req zone=qps burst=5 nodelay;
            limit_conn perip 10;
            limit_conn perserver 100;
            limit_rate 500k;
            include fastcgi_params;
            fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        }
}

ab -n 100 -c 10 example.com/wp-login.php

$binary_remote_addr是限制同一客户端ip地址；
$server_name是限制同一server最大并发数；
limit_conn为限制并发连接数；
limit_rate为限制下载速度；

参考

https://en.wikipedia.org/wiki/Leaky_bucket

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_limit_conn_module.html

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_limit_req_module.html

https://rtcamp.com/tutorials/nginx/block-wp-login-php-bruteforce-attack/