CN110380986A - 基于Zuul的流量限制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

基于Zuul的流量限制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN110380986A CN201910670514.0A CN201910670514A CN110380986A CN 110380986 A CN110380986 A CN 110380986A CN 201910670514 A CN201910670514 A CN 201910670514A CN 110380986 A CN110380986 A CN 110380986A
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Abstract

本发明公开了一种基于Zuul的流量限制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制，从而通过Zuul网关结合令牌桶的方式，并在令牌桶中存储流量限制信息，从而针对不同的访问请求实现更精细化的流量限制。

Description

基于Zuul的流量限制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及微服务***技术领域，尤其涉及一种基于Zuul的流量限制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
路由网关是微服务***的数据边界，高并发情况下大量数据通过网关进入***，导致***负载压力过大，需要高效的流量限制服务来解决。现有的Nginx等网关软件提供了较为精细的应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)限流服务，但应用于微服务***时限流策略单一、个性化策略配置困难；且在非高并发情况下限流服务的额外开销会显著增加负载压力。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种基于Zuul的流量限制方法、装置、设备及存储介质，旨在提高微服务***中流量限制的灵活性。
为实现上述目的，本发明提供一种基于Zuul的流量限制方法，所述基于Zuul的流量限制方法包括以下步骤：
通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；
对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；
在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；
提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；
判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；
在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制。
优选地，所述在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶之前，所述方法还包括：
获取历史地址信息以及对应的历史流量限制信息；
根据所述历史地址信息以及历史流量限制信息建立历史令牌桶，并将所述历史令牌桶存储在缓存器中。
优选地，所述历史流量限制信息包括历史令牌容量信息和历史缓存到期的窗口时间信息；
所述根据所述历史地址信息以及历史流量限制信息建立历史令牌桶，并将所述历史令牌桶存储在缓存器中，包括：
获取所述请求信息中的接入标识信息、历史令牌容量信息以及历史缓存到期的窗口时间信息；
根据所述历史地址信息、接入标识信息、历史令牌容量信息以及历史缓存到期的窗口时间信息采用以下公式建立历史令牌桶以及对应的标识字符串，并将所述历史令牌桶以及对应的标识字符串存储在缓存器中；
Key＝Compress(ServiceID+Token+Z+X+Y)；
其中，key表示历史令牌桶的标识字符串，Compress表示字符串压缩算法，ServiceID表示接入标识信息，Token表示自定义的客户端标识符，X表示历史缓存到期的窗口时间信息，Y表示历史令牌桶容量信息，Z表示历史地址信息。
优选地，所述目标流量限制信息包括限制时间信息范围；
所述判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息，包括：
在所述目标令牌桶中获取所述请求信息的起点时间信息；
获取当前时间信息，根据所述起点时间信息以及当前时间信息得到处理时间信息；
判断所述处理时间信息是否在所述限制时间信息范围内。
优选地，所述目标流量限制信息包括访问频次信息；
所述判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息，包括：
获取参考窗口时间信息，在所述处理时间信息达到所述参考窗口时间信息时，获取所述参考窗口时间信息内的访问请求数量；
判断所述访问请求数量是否超过所述访问频次信息中的数量。
优选地，所述在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶之前，所述方法还包括：
监控所述Zuul网关以及各个服务节点的运行压力信息；
在所述运行压力信息超过压力阈值时，执行所述在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶的步骤。
优选地，所述在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制之后，所述方法还包括：
实时监控配置仓库中的流量配置信息；
在所述流量配置信息进行更新时，根据更新内容对所述目标流量限制信息进行调整。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于Zuul的流量限制装置，所述基于Zuul的流量限制装置包括：
获取模块，用于通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；
解析模块，用于对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；
查找模块，用于在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；
提取模块，用于提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；
判断模块，用于判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；
处理模块，用于在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于Zuul的流量限制设备，所述基于Zuul的流量限制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于Zuul的流量限制程序，所述基于Zuul的流量限制程序配置为实现如上所述的基于Zuul的流量限制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于Zuul的流量限制程序，所述基于Zuul的流量限制程序被处理器执行时实现如上文所述的基于Zuul的流量限制方法的步骤。
本发明提出的基于Zuul的流量限制方法，通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制，从而通过Zuul网关结合令牌桶的方式，并在令牌桶中存储流量限制信息，从而针对不同的访问请求实现更精细化的流量限制。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本发明基于Zuul的流量限制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明基于Zuul的流量限制方法一实施例的流量限制服务总体流程示意图；
图4为本发明基于Zuul的流量限制方法第二实施例的流程示意图；
图5为本发明基于Zuul的流量限制方法第三实施例的流程示意图；
图6为本发明基于Zuul的流量限制方法一实施例的令牌桶的限流流程示意图；
图7为本发明基于Zuul的流量限制方法一实施例的访问时间限制的流程示意图；
图8为本发明基于Zuul的流量限制方法一实施例的访问频次限制流程示意图；
图9为本发明基于Zuul的流量限制方法一实施例的性能测试***数据流量监控结果示意图；
图10为本发明基于Zuul的流量限制装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如按键，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及基于Zuul的流量限制程序。
在图1所示的设备中，网络接口1004主要用于连接外网，与其他网络设备进行数据通信；用户接口1003主要用于连接用户设备，与设备进行数据通信；本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于Zuul的流量限制程序，并执行本发明实施例提供的基于Zuul的流量限制的实施方法。
基于上述硬件结构，提出本发明基于Zuul的流量限制方法实施例。
参照图2，图2为本发明基于Zuul的流量限制方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述基于Zuul的流量限制方法包括以下步骤：
步骤S10，通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息。
需要说明的是，本实施例的执行主体为基于Zuul的流量限制设备，还可为其他可实现相同或相似功能的设备，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以基于Zuul的流量限制设备为例进行说明。
可以理解的是，所述请求信息可为用户通过客户端访问的超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol，HTTP)，还可为其他形式的请求信息，本实施例对此不作限制。
在本实施例中，流量限制服务分为三个功能模块，分别是流量限制模块，策略配置模块以及动态管理模块。
流量限制模块主要基于Zuul过滤器结合Redis缓存实现流量限制算法逻辑，并通过网关统一管理客户端流量请求，将限流服务加以应用；策略配置模块用于配置不同服务API接口的限流策略和相关参数，并可以灵活修改、及时刷新配置；动态管理模块用于动态开启关闭各个微服务的流量限制服务，监控各微服务运行状态，判断该服务是否资源紧张需要开启流量限制。如图3所示的流量限制服务总体流程示意图，其中，策略配置负责配置更新推送以及配置各服务的限流策略，动态管理负责服务监控、限流服务开关以及限流策略配置生效，流量限制负责源互联网协议地址(Internet Protocol Address，IP)时间限制，源地址IP频次限制，访问统一资源***(UniformResourceLocator，URL)时间限制以及访问URL频次限制，并通过Redis缓存IP时间限制令牌桶，IP频次限制令牌桶、URL时间限制令牌桶以及URL频次限制令牌桶。
步骤S20，对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息。
需要说明的是，所述当前地址信息可为源IP地址信息以及URL地址信息，从而可针对不同类型的地址信息采用不同的处理方式。
步骤S30，在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶。
需要说明的是，不同服务的应用程序编程接口API接口之间流量需求存在差别。例如：文件上传接口和信息查询接口的流量需求就差别较大；文件上传接口单次访问请求流量较大，但访问频次较低；信息查询接口单次访问请求流量较小，但被访问频次较大。又例如订单销售服务API接口作为核心业务接口，被访问频次要远高于其他非核心业务接口。所以为保证***响应的高效性，微服务***的流量限制服务需要能够对不同服务API接口提供个性化的限流策略，合理分配网络资源，保护核心业务接口。
步骤S40，提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息。
在本实施例中，通过利用令牌桶实现流量限制，令牌桶是一种流量限制算法，其机制相对灵活，可应对突发大流量的情况，可以充分利用网络资源。令牌桶算法的“桶”中存放了一定数量的令牌也叫token，当请求到达时则会按照请求流量大小从桶中移除等量的token，比如每发送1bytes流量就移除一个token，同时需要定时定量往令牌桶中添加token。当令牌桶中的没有token时，则判断超过额定带宽，不再接收请求数据，只有桶中重新存在token后才会继续传输。
步骤S50，判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息。
可以理解的是，令牌桶算法不是将网络传输速率限定在固定值，而是依靠定时添加token令牌，通过移除token令牌的方法来对网络传输速率加以限制。在面对高并发大流量情况时会将桶中token令牌全部移除，尽可能利用网络资源，对超过预定值的请求流量做出限制，保证***数据传输的可控制性和有序性。
步骤S60，在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制。
本实施例通过上述方案，通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制，从而通过Zuul网关结合令牌桶的方式，并在令牌桶中存储流量限制信息，从而针对不同的访问请求实现更精细化的流量限制。
进一步地，如图4所示，基于第一实施例提出本发明基于Zuul的流量限制方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S30之前，所述方法还包括：
步骤S301，获取历史地址信息以及对应的历史流量限制信息。
需要说明的是，所述历史地址信息包括源IP地址信息以及访问URL地址信息，还可包括其他形式的地址信息，本实施例对此不作限制。
步骤S302，根据所述历史地址信息以及历史流量限制信息建立历史令牌桶，并将所述历史令牌桶存储在缓存器中。
进一步地，所述历史流量限制信息包括历史令牌容量信息和历史缓存到期的窗口时间信息，所述步骤S302，包括：
获取所述请求信息中的接入标识信息、历史令牌容量信息以及历史缓存到期的窗口时间信息；根据所述历史地址信息、接入标识信息、历史令牌容量信息以及历史缓存到期的窗口时间信息采用以下公式建立历史令牌桶以及对应的标识字符串，并将所述历史令牌桶以及对应的标识字符串存储在缓存器中；
Key＝Compress(ServiceID+Token+Z+X+Y)；
其中，key表示历史令牌桶的标识字符串，Compress表示字符串压缩算法，ServiceId表示接入标识信息，Token表示自定义的标识符，X表示历史缓存到期的窗口时间信息，Y表示历史令牌桶容量信息，Z表示历史地址信息。
需要说明的是，在所述历史地址信息为源地址IP时，其中ServiceId是代表微服务的唯一接入标识，Token代表自定义的客户端标识符，如为lo59。Z代表客户端源地址的IP地址，Compress代表字符串压缩算法，作用是将不定长字符串压缩成固定长度，本实施例中使用的是非加密哈希murmur hash算法。
可以理解的是，在所述历史地址信息为URL地址时，ServiceId是代表微服务的唯一接入标识，Token是自定义的服务应用程序编程接口(Application ProgrammingInterface，API)接口标识符，如：getorderbyid。
本实施例通过上述方案，通过历史访问信息建立带有流量限制信息的令牌桶，通过令牌桶实现对不同访问信息的限制，从而避免一刀切的方式进行流量限制，更大限度的实现更精细化的处理。
进一步地，如图5所示，基于第一实施例或第二实施例提出本发明基于Zuul的流量限制方法第三实施例，在本实施例中，基于第一实施例进行说明，所述目标流量限制信息包括限制时间信息范围，所述步骤S50，包括：
步骤S501，在所述目标令牌桶中获取所述请求信息的起点时间信息。
需要说明的是，所述流量限制包括对访问时间限制以及访问频次限制，可以同时包括两者方式的限制，也可采取其中一种方式进行限制，本实施例对此不作限制。
可以理解的是，网关接收请求后，调用流量限制服务向各自缓存令牌桶申请令牌。若获取到令牌则允许继续处理请求，若未能获取到令牌则直接丢弃请求，如图6所示的令牌桶的限流流程示意图，在接收请求时，解析请求中的IP/URL地址信息，判断是否存有对应的令牌桶，如果存有，则申请对应令牌桶中的令牌，判断是否获取令牌，如果获取则处理请求，如果没有获取令牌，则丢弃请求，在未存有令牌桶时，还可以新建令牌桶，通过新建的令牌桶处理请求，从而提高请求处理的正确性。
在本实施例中，依据配置采用不同的限流策略，接收请求后Zuul网关通过HTTP协议规则解析出请求的源地址IP或访问URL，若对应IP客户端第一次发出请求或对于URL第一次被请求则缓存中没有对应令牌桶，则以此为起点新建对应令牌桶，并直接处理该请求，请求第一次到来，根据请求源地址IP或访问URL在Redis缓存中新建对应令牌桶，并开启线程根据限流配置定速向桶中加入令牌，若存在该请求对应令牌桶则申请令牌，检查令牌桶缓存数据中的value值，若满足要求则获取令牌，否则无法获取令牌，判读该请求此次访问是否能够获取令牌，若满足IP或URL的服务时间及访问频次限流条件，则无法获取令牌，直接丢弃请求，否则处理请求。
在具体实现中，源地址IP限流算法和访问URL限流算法两者不同之处在于缓存中令牌桶的存储内容不同。源地址IP限流是为每个发出请求用户的IP建立IP令牌桶，IP令牌桶中记录了各自的源地址IP，作为区分不同客户端令牌桶的标识。访问URL限流则是为每个服务API接口建立了URL令牌桶，URL令牌桶中记录了各个服务API接口URL，作为不同服务API接口对应令牌桶的标识。
步骤S502，获取当前时间信息，根据所述起点时间信息以及当前时间信息得到处理时间信息。
在本实施例主要以访问时间限制为例进行说明，如图7所示的访问时间限制的流程示意图，访问时间限制限制单个IP客户端的访问时间或单个URL对应服务API接口的被访问时间，将整体时间分为限制时间(limit_time)和非限制时间(unlimit_time)，限制时间内拒绝请求，非限制时间内处理请求，以某个源地址IP或访问URL请求第一次到达Zuul网关作为时间起点，处理该请求，并新建限时令牌桶缓存。value存储该请求第一次访问时间，其限流配置中设置limit_time和unlimit_time两个指标，Value＝请求第一次访问时间，expire_time＝限制时间+非限制时间，在限制时间内时则丢弃请求，未在限制时间内时则接收请求进行处理，并将缓存到期进行清除，从而保证数据的及时清理。
步骤S503，判断所述处理时间信息是否在所述限制时间信息范围内。
在具体实现中，通过处理时间信息进行是否限流的判断，例如：limit_time＝5s，unlimit_time＝10s，则说明从请求起点开始计时0至5秒内请求会被拒绝，5至15秒内请求会被处理，其中，limit_time与unlimit_time之和为该令牌桶缓存到期时间(expire_time)，也称缓存到期的窗口时间。
进一步地，所述目标流量限制信息包括限制时间信息范围，所述步骤S50，包括：
获取参考窗口时间信息，在所述处理时间信息达到所述参考窗口时间信息时，获取所述参考窗口时间信息内的访问请求数量；判断所述访问请求数量是否超过所述访问频次信息中的数量。
在本实施例中，通过访问频次限制限制单个IP客户端在指定时间内的请求次数或单个URL对应服务API接口指定时间内的被请求次数，通过设定指定时间为限流配置中给出了窗口时间(window_time)。例如图8所示的访问频次限制流程示意图，当请求第一次到达Zuul网关后，以此作为时间起点，在窗口时间内，以源地址IP和访问URL两个维度限制其最多的访问次数(max_times)，当访问数量超过max_times后，请求将被拒绝。其限流配置需设置window_time和max_times两个指标，例如：window_time＝10s，max_times＝50，则说明在10s内，运行请求的最多访问50次超过则直接丢弃请求。该令牌桶缓存的到期时间为window_time。
Value＝max_time，expire_time＝window_time，每次执行获取令牌操作时则将value做原子减，判断value是否小于或等于0则代表获取令牌失败，则令牌用尽，拒绝访问，丢弃请求。
进一步地，所述步骤S30之前，所述方法还包括：
监控所述Zuul网关以及各个服务节点的运行压力信息；在所述运行压力信息超过压力阈值时，执行步骤S30。
在本实施例中，在Zuul网关处加入流量限制服务，微服务***启动后，Zuul网关通过服务配置模块获取各服务API接口的限流配置，并以Spring Bean的形式暂存。接收请求后，动态管理模块对服务节点进行监控，判断是否开启限流服务。限流服务开启后，将按照限流配置执行不同的限流策略，向Redis缓存申请令牌，执行限流逻辑。
在具体实现中，流量限制服务启动需要利用Zuul网关过滤器，若一直开启，会降低网关节点的性能和请求转发的效率。所以需要一个动态管理模块，来控制每次流量限制服务的开启与关闭。限流服务开启与否需要根据服务所在节点的网络压力及运行情况来决定。当某API接口并发量较少，所在若干服务节点的负载压力较低时，可关闭该服务限流过滤器，保证请求访问效率。反之，若服务后台节点所承受访问压力较大，资源使用率较大时就开启该服务限流过滤器。网关的性能可能成为整个***的性能瓶颈，所以还需要设置对于网关的监控，当网关的资源消耗过大或者网络请求压力过大时也需要开启限流减轻网关的压力。
动态管理模块调用spring-boot-actuator服务监控集群。根据实时监控服务节点和网关运行压力数据，动态控制限流过滤器的开关。
请求到达网关后，首先依据URL将请求依据服务API接口分类，之后动态管理模块将检查网关压力数据是否超过阈值，若超过则为该请求打开限流过滤器，若网关压力未超过阈值则继续请求所对应服务的若干节点压力数据，若超过阈值则启动限流，否则本次请求关闭限流过滤器，直接路由转发，在本实施例中，流量限制服务开启阈值为服务集群内存资源总量的50％，即单个微服务单元所有节点服务器总内存消耗50％以上即视为超过阈值，开启限流过滤器。过滤器开关控制是通过重写自定义过滤器类中shouldFilter()方法实现的。
进一步地，所述步骤S60之后，所述方法还包括：
实时监控配置仓库中的流量配置信息；在所述流量配置信息进行更新时，根据更新内容对所述目标流量限制信息进行调整。
需要说明的是，动态管理模块还需要监听限流策略配置，当监测到***限流配置改变时，实时生效新的流量限制策略。
本实施例提供的方案，利用每个微服务API接口都可以定制源地址IP限流与访问URL限流策略，从而达到多维度流量限制的目的，有效限制***峰值流量，并且根据服务API接口的业务需求差异个性化定制限流策略。
实验
在进行限流服务后，实验***最大可承受并发量得到提升，在50k/s(原***过载并发量)并发量下，JMeter性能测试***数据流量监控如图9所示：
四条监控曲线由下倒上依次代表：数据吞吐速度、请求平均响应时间、请求响应时间中位值、请求响应时间变化离散程度这四个监控指标测试时间段内的变化情况。四条曲线趋势均趋于平缓，说明此时数据流量稳定，请求响应时间差距较小，***运行稳定。故证明添加网关流量限制服务的微服务***在原过载并发量下依然运行正常，数据流速稳定，大部分请求可以被正常响应。且请求响应时间稳定。说明此时***可靠性增强，面对高并发、大流量抵抗能力提高。
本发明进一步提供一种基于Zuul的流量限制装置。
参照图10，图10为本发明基于Zuul的流量限制装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明基于Zuul的流量限制装置第一实施例中，该基于Zuul的流量限制装置包括：
获取模块10，用于通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息。
需要说明的是，本实施例的执行主体为基于Zuul的流量限制设备，还可为其他可实现相同或相似功能的设备，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以基于Zuul的流量限制设备为例进行说明。
可以理解的是，所述请求信息可为用户通过客户端访问的超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol，HTTP)，还可为其他形式的请求信息，本实施例对此不作限制。
在本实施例中，流量限制服务分为三个功能模块，分别是流量限制模块，策略配置模块以及动态管理模块。
流量限制模块主要基于Zuul过滤器结合Redis缓存实现流量限制算法逻辑，并通过网关统一管理客户端流量请求，将限流服务加以应用；策略配置模块用于配置不同服务API接口的限流策略和相关参数，并可以灵活修改、及时刷新配置；动态管理模块用于动态开启关闭各个微服务的流量限制服务，监控各微服务运行状态，判断该服务是否资源紧张需要开启流量限制。如图3所示的流量限制服务总体流程示意图，其中，策略配置负责配置更新推送以及配置各服务的限流策略，动态管理负责服务监控、限流服务开关以及限流策略配置生效，流量限制负责源互联网协议地址(Internet Protocol Address，IP)时间限制，源地址IP频次限制，访问统一资源***(UniformResourceLocator，URL)时间限制以及访问URL频次限制，并通过Redis缓存IP时间限制令牌桶，IP频次限制令牌桶、URL时间限制令牌桶以及URL频次限制令牌桶。
解析模块20，用于对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息。
需要说明的是，所述当前地址信息可为源IP地址信息以及URL地址信息，从而可针对不同类型的地址信息采用不同的处理方式。
查找模块30，用于在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶。
需要说明的是，不同服务的应用程序编程接口(Application ProgrammingInterface，API)接口之间流量需求存在差别。例如：文件上传接口和信息查询接口的流量需求就差别较大；文件上传接口单次访问请求流量较大，但访问频次较低；信息查询接口单次访问请求流量较小，但被访问频次较大。又例如订单销售服务API接口作为核心业务接口，被访问频次要远高于其他非核心业务接口。所以为保证***响应的高效性，微服务***的流量限制服务需要能够对不同服务API接口提供个性化的限流策略，合理分配网络资源，保护核心业务接口。
提取模块40，用于提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息。
在本实施例中，通过利用令牌桶实现流量限制，令牌桶是一种流量限制算法，其机制相对灵活，可应对突发大流量的情况，可以充分利用网络资源。令牌桶算法的“桶”中存放了一定数量的令牌也叫token，当请求到达时则会按照请求流量大小从桶中移除等量的token，比如每发送1bytes流量就移除一个token，同时需要定时定量往令牌桶中添加token。当令牌桶中的没有token时，则判断超过额定带宽，不再接收请求数据，只有桶中重新存在token后才会继续传输。
判断模块50，用于判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息。
可以理解的是，令牌桶算法不是将网络传输速率限定在固定值，而是依靠定时添加token令牌，通过移除token令牌的方法来对网络传输速率加以限制。在面对高并发大流量情况时会将桶中token令牌全部移除，尽可能利用网络资源，对超过预定值的请求流量做出限制，保证***数据传输的可控制性和有序性。
处理模块60，用于在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制。
本实施例通过上述方案，通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制，从而通过Zuul网关结合令牌桶的方式，并在令牌桶中存储流量限制信息，从而针对不同的访问请求实现更精细化的流量限制。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于Zuul的流量限制设备，所述基于Zuul的流量限制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于Zuul的流量限制程序，所述基于Zuul的流量限制程序配置为实现如上文所述的基于Zuul的流量限制方法的步骤。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于Zuul的流量限制程序，所述基于Zuul的流量限制程序被处理器执行如上文所述的基于Zuul的流量限制方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台智能终端设备(可以是手机，计算机，终端设备，空调器，或者网络终端设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于Zuul的流量限制方法，其特征在于，所述基于Zuul的流量限制方法包括：
通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；
对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；
在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；
提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；
判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；
在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制。
2.如权利要求1所述的基于Zuul的流量限制方法，其特征在于，所述在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶之前，所述方法还包括：
获取历史地址信息以及对应的历史流量限制信息；
根据所述历史地址信息以及历史流量限制信息建立历史令牌桶，并将所述历史令牌桶存储在缓存器中。
3.如权利要求2所述的基于Zuul的流量限制方法，其特征在于，所述历史流量限制信息包括历史令牌容量信息和历史缓存到期的窗口时间信息；
所述根据所述历史地址信息以及历史流量限制信息建立历史令牌桶，并将所述历史令牌桶存储在缓存器中，包括：
获取所述请求信息中的接入标识信息、历史令牌容量信息以及历史缓存到期的窗口时间信息；
根据所述历史地址信息、接入标识信息、历史令牌容量信息以及历史缓存到期的窗口时间信息采用以下公式建立历史令牌桶以及对应的标识字符串，并将所述历史令牌桶以及对应的标识字符串存储在缓存器中；
Key＝Compress(ServiceID+Token+Z+X+Y)；
其中，key表示历史令牌桶的标识字符串，Compress表示字符串压缩算法，ServiceID表示接入标识信息，Token表示自定义的客户端标识符，X表示历史缓存到期的窗口时间信息，Y表示历史令牌桶容量信息，Z表示历史地址信息。
4.如权利要求1至3中任一项所述的基于Zuul的流量限制方法，其特征在于，所述目标流量限制信息包括限制时间信息范围；
所述判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息，包括：
在所述目标令牌桶中获取所述请求信息的起点时间信息；
获取当前时间信息，根据所述起点时间信息以及当前时间信息得到处理时间信息；
判断所述处理时间信息是否在所述限制时间信息范围内。
5.如权利要求4所述的基于Zuul的流量限制方法，其特征在于，所述目标流量限制信息包括访问频次信息；
所述判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息，包括：
获取参考窗口时间信息，在所述处理时间信息达到所述参考窗口时间信息时，获取所述参考窗口时间信息内的访问请求数量；
判断所述访问请求数量是否超过所述访问频次信息中的数量。
6.如权利要求1至3中任一项所述的基于Zuul的流量限制方法，其特征在于，所述在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶之前，所述方法还包括：
监控所述Zuul网关以及各个服务节点的运行压力信息；
在所述运行压力信息超过压力阈值时，执行所述在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶的步骤。
7.如权利要求1至3中任一项所述的基于Zuul的流量限制方法，其特征在于，所述在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制之后，所述方法还包括：
实时监控配置仓库中的流量配置信息；
在所述流量配置信息进行更新时，根据更新内容对所述目标流量限制信息进行调整。
8.一种基于Zuul的流量限制装置，其特征在于，所述基于Zuul的流量限制装置包括：
获取模块，用于通过Zuul网关获取客户端发送的请求信息；
解析模块，用于对所述请求信息进行解析，并从解析结果中提取所述请求信息中的当前地址信息；
查找模块，用于在缓存器中查找与所述当前地址信息对应的目标令牌桶；
提取模块，用于提取所述目标令牌桶中的目标流量限制信息；
判断模块，用于判断所述请求信息是否满足所述目标流量限制信息；
处理模块，用于在所述请求信息满足所述目标流量限制信息时，将所述请求信息进行丢弃处理，以实现对流量的限制。
9.一种基于Zuul的流量限制设备，其特征在于，所述基于Zuul的流量限制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于Zuul的流量限制程序，所述基于Zuul的流量限制程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的基于Zuul的流量限制方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有基于Zuul的流量限制程序，所述基于Zuul的流量限制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于Zuul的流量限制方法的步骤。
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Contract record no.: X2023980054624

Denomination of invention: Zuul based flow restriction method, device, equipment, and storage medium

Granted publication date: 20220510

License type: Common License

Record date: 20240103

Application publication date: 20191025

Assignee: HEFEI MUZHI INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD.

Assignor: SOUTH CENTRAL University FOR NATIONALITIES

Contract record no.: X2023980054622

Denomination of invention: Zuul based flow restriction method, device, equipment, and storage medium

Granted publication date: 20220510

License type: Common License

Record date: 20240103

Application publication date: 20191025

Assignee: Anhui Terze Technology Co.,Ltd.

Assignor: SOUTH CENTRAL University FOR NATIONALITIES

Contract record no.: X2023980054620

Denomination of invention: Zuul based flow restriction method, device, equipment, and storage medium

Granted publication date: 20220510

License type: Common License

Record date: 20240103

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract