限流算法--sentinel

缺乏、安全感 2024-04-19 10:11 86阅读 0赞

常见的限流算法

***计数器算法***计数器算法指在一段时间内，进行计数，与阀值进行比较，如果超过了阀值则进行限流操作，到了时间临界点，将计数器清零进行重新计数，即单位时间段内可访问请求的次数进行控制。

计数器算法是一种比直观简单的限流算法，常用于**应用服务对外提供的接口层面**。

![format_png][]

由于计数器算法存在时间临界点缺陷，因此在时间临界点左右的极短时间段内容易遭到攻击。

***滑动窗口算法***滑动窗口算法是指把固定时间片进行划分，并且随着时间的流逝进行移动，通过这种方式可以巧妙的避开计数器的临界点的问题。也就是说这些固定数量的可以移动的格子，将会进行计数判断阀值，因此格子的数量影响着滑动窗口算法的精度。

![format_png 1][]

滑动窗口算法可以有效的规避计数器算法中时间临界点的问题，但是仍然存在时间片段的概念。同时滑动窗口算法计数运算也相对计数器算法比较耗时。时间片段越精确，流量控制越精密，从而导致计算耗时越长。

***漏桶算法***漏桶算法设计思路比较直观简单,即水(请求)以不确定的速率先进入到漏桶里,然后漏桶以一定的速度出水(接口有响应速率),当水流入速度过大会直接溢出(访问频率超过接口响应速率),然后就拒绝请求,可以看出漏桶算法能强行限制数据的传输速率。因此漏桶算法在这方面比滑动窗口而言，更加先进。

![format_png 2][]

漏桶算法需要设定两个参数，一个是桶的容量大小用，用来决定最多可以存放多少水（请求），一个是水桶漏的大小，即出水速率，即出水速率决定单位时间向服务器请求的平均次数。

因此漏桶算法存在如下两个问题：漏桶的漏出速率是固定的参数，所以即使网络中不存在资源冲突(没有发生拥塞),漏桶算法也不能使流突发到端口速率提高。因此漏桶算法对于存在突发特性的流量来说缺乏效率。存在所谓的溢出现象。

***令牌桶算法***令牌桶算法是和水桶算法效果一样但方向相反的算法。随着时间流逝,系统会按恒定时间间隔往桶里加入制定数量的水，**如每100毫秒往桶里加入1000毫升的水**，如果桶已经满了就不再加了（说明：令牌桶算法和漏桶算法相反，漏桶算法是按照客户请求的数量往漏桶中加水的，而令牌桶算法是服务器端控制往桶里加水的）。当有新请求来临时,会各自从桶里拿走一个令牌,如果没有令牌可拿了就阻塞或者拒绝服务。

![format_png 3][]

令牌桶算法的优点如下：

服务器端可以根据实际服务性能和时间段改变生成令牌的速度和水桶的容量。 一旦需要提高速率,则按需提高放入桶中的令牌的速率。生成令牌的速度是恒定的，而请求去拿令牌是没有速度限制的。这意味着当面对瞬时大流量，该算法可以在短时间内请求拿到大量令牌，而且拿令牌的过程并不是消耗很大的事情。

算法总计：以上四种算法均可以达到流量控制的目的，不论是对于**令牌桶拿不到令牌被拒绝**，还是**漏桶的水满了溢出**，都是为了**保证大部分流量的正常使用，而牺牲掉了少部分流量**，这是符合设计规范和运营需求且合理的算法。如因极少部分流量需要保证可能导致系统达到极限而挂掉，则得不偿失。

[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9zczAuYmFpZHUuY29tLzZPTldzamlwMFFJWjh0eWhucS9pdC91PTI2MzU4NjU3NzgsNDAxNTg2MTg4NCZmbT0xNzMmYXBwPTQ5JmY9SlBFRz93PTY0MCZoPTE5OSZzPUE1RjBDNDMyOUQ3MEY0MDE0MDQ1OTBDNjAyMDBEMEIy?x-oss-process=image/format,png
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9zczIuYmFpZHUuY29tLzZPTllzamlwMFFJWjh0eWhucS9pdC91PTMwNDUyMTA1NTEsMjQxMTU5NDE4JmZtPTE3MyZhcHA9NDkmZj1KUEVHP3c9NjQwJmg9MzgzJnM9RTVGMjg0NzJDRDYyNjYwQjlDRTg1OUREMDIwMEMwQjA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9zczEuYmFpZHUuY29tLzZPTlhzamlwMFFJWjh0eWhucS9pdC91PTE5MDQyMzU0MjEsMzE4NjI5NDE3NyZmbT0xNzMmYXBwPTQ5JmY9SlBFRz93PTY0MCZoPTY3MSZzPUNEQTAzQzcyNkYzMDc2ODBGNDU2QzhDMzAyMDBGMEEz?x-oss-process=image/format,png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9zczEuYmFpZHUuY29tLzZPTlhzamlwMFFJWjh0eWhucS9pdC91PTIwOTkyODkzNCwzOTg3NzE0NzI4JmZtPTE3MyZhcHA9NDkmZj1KUEVHP3c9NjQwJmg9NTc3JnM9RTE5MEU3MzI0NzEzNDdDODEwQzFBQ0M5MDIwMEMwNzM?x-oss-process=image/format,png