使用Asp.NET怎么实现一个限流控制功能

使用asp.net怎么实现一个限流控制功能？很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

一、AspnetcoreRateLimit 介绍

AspNetCoreRateLimit 是一个ASP.net core速率限制的解决方案，旨在控制客户端根据IP地址或客户端ID向WEB api或mvc应用发出的请求的速率。AspNetCoreRateLimit包含一个 IpRateLimitMiddleware 和 ClientRateLimitMiddleware ，每个中间件可以根据不同的场景配置限制允许IP或客户端，自定义这些限制策略，也可以将限制策略应用在每个API URL或具体的Http Method上。

二、AspNetCoreRateLimit使用

由上面介绍可知AspNetCoreRateLimit支持了两种方式：基于 客户端IP（ IpRateLimitMiddleware） 和客户端ID（ ClientRateLimitMiddleware ）速率限制  接下来就分别说明使用方式

添加Nuget包引用：

Install-Package AspNetCoreRateLimit

基于客户端IP速率限制

修改Startup.cs中方法：

public class Startup{  public Startup(IConfiguration configuration)  {    Configuration = configuration;  }  public IConfiguration Configuration { get; }// This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.  public void ConfigureServices(IServiceCollection services)  {    //需要从加载配置文件appsettings.JSON    services.AddOptions();    //需要存储速率限制计算器和ip规则    services.AddMemoryCache();    //从appsettings.json中加载常规配置，IpRateLimiting与配置文件中节点对应    services.Configure<IpRateLimitOptions>(Configuration.GetSection("IpRateLimiting"));    //从appsettings.json中加载Ip规则    services.Configure<IpRateLimitPolicies>(Configuration.GetSection("IpRateLimitPolicies"));    //注入计数器和规则存储    services.AddSingleton<IIpPolicyStore, MemoryCacheIpPolicyStore>();    services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore, MemoryCacheRateLimitCounterStore>();    services.AddControllers();    services.AddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>();    //配置（解析器、计数器密钥生成器）    services.AddSingleton<IRateLimitConfiguration, RateLimitConfiguration>();    //Other Code  }  // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.  public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)  {    //Other Code    app.UseRouting();    app.UseAuthorization();　　　　　//启用客户端IP限制速率    app.UseIpRateLimiting();    app.UseEndpoints(endpoints =>    {      endpoints.MapControllers();    });  }}

在appsettings.json中添加通用配置项节点：（IpRateLimiting节点与Startup中取的节点对应）

"IpRateLimiting": { //false，则全局将应用限制，并且仅应用具有作为端点的规则*。例如，如果您设置每秒5次调用的限制，则对任何端点的任何HTTP调用都将计入该限制 //true， 则限制将应用于每个端点，如{HTTP_Verb}{PATH}。例如，如果您为*:/api/values客户端设置每秒5个呼叫的限制， "EnableEndpointRateLimiting": false, //false，拒绝的API调用不会添加到调用次数计数器上;如 客户端每秒发出3个请求并且您设置了每秒一个调用的限制，则每分钟或每天计数器等其他限制将仅记录第一个调用，即成功的API调用。如果您希望被拒绝的API调用计入其他时间的显示（分钟，小时等） //，则必须设置StackBlockedRequests为true。 "StackBlockedRequests": false, //Kestrel 服务器背后是一个反向代理，如果你的代理服务器使用不同的页眉然后提取客户端IP X-Real-IP使用此选项来设置 "RealIpHeader": "X-Real-IP", //取白名单的客户端ID。如果此标头中存在客户端ID并且与ClientWhitelist中指定的值匹配，则不应用速率限制。 "ClientIdHeader": "X-ClientId", //限制状态码 "httpstatusCode": 429, ////IP白名单:支持Ip v4和v6  //"IpWhitelist": [ "127.0.0.1", "::1/10", "192.168.0.0/24" ], ////端点白名单 //"EndpointWhitelist": [ "get:/api/license", "*:/api/status" ], ////客户端白名单 //"ClientWhitelist": [ "dev-id-1", "dev-id-2" ], //通用规则 "GeneralRules": [  {   //端点路径   "Endpoint": "*",   //时间段，格式：{数字}{单位}；可使用单位：s, m, h, d   "Period": "1s",   //限制   "Limit": 2  },　　 //15分钟只能调用100次  {"Endpoint": "*","Period": "15m","Limit": 100},　　 //12H只能调用1000  {"Endpoint": "*","Period": "12h","Limit": 1000},　　 //7天只能调用10000次  {"Endpoint": "*","Period": "7d","Limit": 10000} ]}

配置节点已添加相应注释信息。

规则设置格式：

端点格式： {HTTP_Verb}:{PATH} ，您可以使用asterix符号来定位任何HTTP谓词。

期间格式： {INT}{PERIOD_TYPE} ，您可以使用以下期间类型之一： s, m, h, d 。

限制格式： {LONG}

特点Ip限制规则设置，在appsettings.json中添加 IP规则配置节点

"IpRateLimitPolicies": { //ip规则 "IpRules": [  {   //IP   "Ip": "84.247.85.224",   //规则内容   "Rules": [    //1s请求10次    {"Endpoint": "*","Period": "1s","Limit": 10},    //15分钟请求200次    {"Endpoint": "*","Period": "15m","Limit": 200}   ]  },  {   //ip支持设置多个   "Ip": "192.168.3.22/25",   "Rules": [    //1秒请求5次    {"Endpoint": "*","Period": "1s","Limit": 5},    //15分钟请求150次    {"Endpoint": "*","Period": "15m","Limit": 150},    //12小时请求500次    {"Endpoint": "*","Period": "12h","Limit": 500}   ]  } ]}

基于客户端ID速率限制

修改Startup文件：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){  //需要从加载配置文件appsettings.json  services.AddOptions();  //需要存储速率限制计算器和ip规则  services.AddMemoryCache();  //从appsettings.json中加载常规配置  services.Configure<ClientRateLimitOptions>(Configuration.GetSection("IPRateLimiting"));  //从appsettings.json中加载客户端规则  services.Configure<ClientRateLimitPolicies>(Configuration.GetSection("ClientRateLimitPolicies"));  //注入计数器和规则存储  services.AddSingleton<IClientPolicyStore, MemoryCacheClientPolicyStore>();  services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore, MemoryCacheRateLimitCounterStore>();    services.AddControllers();    // https://GitHub.com/aspnet/Hosting/issues/793    // the IHttpContextAccessor service is not reGIStered by default.    //注入计数器和规则存储    services.AddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>();    //配置（解析器、计数器密钥生成器）    services.AddSingleton<IRateLimitConfiguration, RateLimitConfiguration>();}public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env){    //启用客户端限制  app.UseClientRateLimiting();  app.UseMvc();}

通用配置采用IP限制相同配置，添加客户端限制配置：

//客户端限制设置"ClientRateLimitPolicies": { "ClientRules": [  {   //客户端id   "ClientId": "client-id-1",   "Rules": [    {"Endpoint": "*","Period": "1s","Limit": 10},    {"Endpoint": "*","Period": "15m","Limit": 200}   ]  },  {   "ClientId": "client-id-2",   "Rules": [    {"Endpoint": "*","Period": "1s","Limit": 5},    {"Endpoint": "*","Period": "15m","Limit": 150},    {"Endpoint": "*","Period": "12h","Limit": 500}   ]  } ]}

调用结果：

设置规则：1s只能调用一次：首次调用

调用第二次：自定义返回内容

三、其他

 运行时更新速率限制

添加 IpRateLimitController控制器：

/// <summary>/// IP限制控制器/// </summary>[Route("api/[controller]")][ApiController]public class IpRateLimitController : ControllerBase{  private readonly IpRateLimitOptions _options;  private readonly IIpPolicyStore _ipPolicyStore;  /// <summary>  ///   /// </summary>  /// <param name="optionsAccessor"></param>  /// <param name="ipPolicyStore"></param>  public IpRateLimitController(IOptions<IpRateLimitOptions> optionsAccessor, IIpPolicyStore ipPolicyStore)  {    _options = optionsAccessor.Value;    _ipPolicyStore = ipPolicyStore;  }  /// <summary>  /// 获取限制规则  /// </summary>  /// <returns></returns>  [HttpGet]  public async Task<IpRateLimitPolicies> Get()  {    return await _ipPolicyStore.GetAsync(_options.IpPolicyPrefix);  }  /// <summary>  ///   /// </summary>  [HttpPost]  public async Task Post(IpRateLimitPolicy ipRate)  {    var pol = await _ipPolicyStore.GetAsync(_options.IpPolicyPrefix);    if (ipRate != null)    {      pol.IpRules.Add(ipRate);      await _ipPolicyStore.SetAsync(_options.IpPolicyPrefix, pol);    }  }}

分布式部署时，需要将速率限制计算器和ip规则存储到分布式缓存中如Redis

修改注入对象

// inject counter and rules distributed cache storesservices.AddSingleton<IClientPolicyStore, DistributedCacheClientPolicyStore>();services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore,DistributedCacheRateLimitCounterStore>();

添加Nuget包  Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis 

在Startup中设置Redis连接

services.AddStackExchangeRedisCache(options =>{  options.ConfigurationOptions = new ConfigurationOptions  {    //silently retry in the background if the Redis connection is temporarily down    AbortOnConnectFail = false  };  options.Configuration = "localhost:6379";  options.InstanceName = "AspNetRateLimit";});

限制时自定义相应结果：

//请求返回  "QuotaExceededResponse": {   "Content": "{{\"code\":429,\"msg\":\"Visit too frequently, please try again later\",\"data\":null}}",   "ContentType": "application/json;utf-8",   "StatusCode": 429  },

调用时返回结果：

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