【流控】流控原理

  

此文参考:https://my.oschina.net/cicadasmile/blog/4328041,此处仅列举常见流控算法,更核心和更偏工业化使用方案,

建议参考阿里的总结:  https://developer.aliyun.com/article/765912   标题:单机和分布式场景下,有哪些流控方案?

一、单机流控

  • 简单窗口:在指定时间段内只控制总数,不关注流量整形,无法解决临界突变问题(前N秒无请求,但是最后时刻爆发请求)
  • 滑动窗口(阿里Sentinel ):
  • 漏桶:
  • 令牌桶:Google Ratelimiter
  • 滑动日志:

二、分布式流控

  • 接入层入口流控:如nginx/LVS
  • TokenServer 流控:
  • 存储式流控:

   Redis 流控:1)简单窗口实现;2)令牌桶/漏桶实现;3)滑动日志实现

      

2、漏桶算法

  漏桶算法是流量整形或速率限制时经常使用的一种算法,它的主要目的是制数据注入到网络的速率,平滑网络上的突发流量漏桶算法提供了一种机制,通过它,突发流量可以被整形以便为网络提供一个稳定的流量。

          

  漏桶算法基本思路:请求(水流)先进入到容器(漏桶)里,漏桶以一定的速度出水,这里就是指流量流出的策略,当流量流入速度过大容器无法承接就会直接溢出,通过该过程限制数据的传输速率。

  通过上述流程,不难发现漏桶算法涉及下面几个要素:

    • 容器容量容器的大小直接决定能承接流量的多少,容器一但接近饱和,要么溢出,要么加快流速;
    • 流出速度流量流出的速度取决于服务的请求处理能力,接口支撑的并发越高,流速就可以越大;
    • 时间控制基于时间记录,判断流量流出速度,控制匀速模式,

  注意:需要一个基本的判定策略,漏桶算法在系统能承接当前并发流量时,不需要启用。

3、令牌桶算法

  令牌桶可自行以恒定的速率源源不断地产生令牌。如果令牌不被消耗,或者被消耗的速度小于产生的速度,令牌就会不断地增多,直到把桶填满。后面再产生的令牌就会从桶中溢出。  

      

  令牌桶算法虽然根本目的也是控制流量速度,但是当令牌桶内的令牌足够多时,则允许流量阶段性的并发。传送到令牌桶的数据包需要消耗令牌。不同大小的数据包,消耗的令牌数量不一样。

  核心要素

    •   令牌桶:存放按照特定的速率生成的令牌,以此控制流量速度。
    •   匹配规则这里的匹配规则更多是服务于分布式系统,例如服务A是系统的核心交易,当出现并发时,基于令牌桶最匹配规则,只允许交易请求通过,例如:常见双十一期间,各大电商平台提示,为保证核心交易,边缘服务的数据延迟或暂停等。 注意:令牌桶算法和漏桶算法的目的虽然相同,但是实现策略是相反的,不过都存在一个问题,为保证大部分请求流量成功,会牺牲小部分请求。

  使用令牌桶方案的业界三方件: Google Ratelimiter

      

原文地址:https://www.cnblogs.com/clarino/p/13296568.html