Penjelasan terperinci tentang pelaksanaan Redis bagi algoritma pengehadan semasa

Dalam aplikasi Internet, pengehadan semasa adalah cara teknikal yang sangat penting Ia boleh mengendalikan trafik serentak yang tinggi dengan lancar dan memastikan kestabilan dan ketersediaan perkhidmatan. Sebagai pangkalan data NoSQL yang diedarkan berprestasi tinggi, Redis mempunyai beberapa ciri yang boleh menyokong pelaksanaan algoritma pengehadan semasa Artikel ini akan memperkenalkan secara terperinci aplikasi Redis dalam pengehadan semasa.

1. Algoritma Token Bucket

Algoritma Token Bucket ialah algoritma pengehad arus yang agak biasa, yang berdasarkan baldi dan penjana token. Sebilangan token disimpan dalam baldi, setiap token mewakili permintaan, dan penjana token menjana token pada kadar tertentu dan menambahkannya pada baldi. Apabila permintaan datang, jika ada token dalam baldi, permintaan itu dibenarkan untuk lulus dan token dimakan dari baldi, jika tidak permintaan itu ditolak.

Idea teras algoritma baldi token adalah untuk mengehadkan bilangan permintaan serentak melalui bilangan token dalam baldi, manakala penjana token boleh mengawal kadar pemprosesan permintaan. Dalam Redis, algoritma baldi token boleh dilaksanakan dengan menggunakan set tersusun. Contohnya, ahli dalam set tertib boleh diwakili sebagai token, dan markah mereka mewakili cap masa tamat tempoh token Apabila permintaan datang, anda boleh menggunakan perintah ZREVRANGEBYSCORE untuk mendapatkan bilangan token yang belum tamat tempoh dalam baldi semasa.

2. Algoritma Baldi Bocor

Algoritma baldi bocor juga merupakan algoritma pengehad arus biasa Perbezaan antara algoritma baldi token ialah algoritma baldi bocor tidak akan Daripada menjana token secara berkala seperti algoritma baldi kad, ia mengekalkan kadar aliran keluar yang berterusan dan mengedarkan permintaan secara sama rata dalam tempoh masa yang berbeza. Ini boleh mengendalikan trafik permintaan dengan lancar dan menghalang permintaan mengejut daripada menyebabkan ketidakstabilan perkhidmatan.

Dalam Redis, zset boleh digunakan untuk mensimulasikan baldi bocor, di mana setiap ahli mewakili permintaan dan skornya mewakili cap masa ketibaan permintaan. Apabila permintaan baharu tiba, anda boleh menggunakan perintah ZREVRANGE untuk mendapatkan bilangan permintaan dalam baldi bocor semasa untuk menentukan sama ada untuk membenarkan permintaan baharu diluluskan. Jika dibenarkan lulus, permintaan baharu ditambahkan pada zset dan permintaan tamat tempoh akan dialih keluar daripada zset menggunakan arahan ZREMRANGEBYSCORE.

3. Algoritma pembilang

Algoritma pembilang ialah algoritma pengehad arus yang mudah dan kasar Ia berdasarkan pembilang dan tetingkap masa apabila bilangan permintaan dalam tetingkap masa mencapai tertentu Apabila ambang melebihi, permintaan seterusnya akan ditolak. Dalam Redis, anda boleh menggunakan pembilang dan masa tamat tempoh untuk melaksanakan algoritma pembilang. Sebagai contoh, anda boleh menggunakan arahan INCR untuk menambah pembilang Apabila pembilang melebihi ambang yang ditetapkan, ini bermakna terdapat terlalu banyak permintaan dan perlu ditolak.

4. Pelaksanaan skrip Lua

Selain daripada tiga algoritma pengehad arus biasa di atas, skrip Lua juga boleh digunakan untuk melaksanakan algoritma pengehadan semasa tersuai. Skrip Lua boleh mengakses struktur dan arahan data Redis dan mempunyai fleksibiliti dan skalabiliti yang kuat. Contohnya, pengehad semasa berdasarkan tetingkap masa dan algoritma baldi bocor boleh dilaksanakan dalam skrip Lua Kodnya adalah seperti berikut:

local limit_key = KEYS[1]
local limit = tonumber(ARGV[1])
local interval = tonumber(ARGV[2])
local current_time = tonumber(redis.call('TIME')[1])
local current_count = #redis.call('zrangebyscore', limit_key, '-inf', '+inf')
redis.call('zremrangebyscore', limit_key, '-inf', current_time - interval)
if current_count < limit then
redis.call('zadd', limit_key, current_time, current_time)
return 1
else
return 0
end

Dalam kod di atas, limit_key mewakili nama baldi bocor. dan had mewakili saiz yang boleh ditampung baldi bocor Bilangan maksimum permintaan, selang mewakili saiz tetingkap masa (dalam saat) dan current_time mewakili cap masa semasa. Pertama, skrip menggunakan perintah zrangebyscore untuk mendapatkan bilangan permintaan yang belum tamat tempoh dalam baldi bocor semasa. Kemudian, gunakan perintah zremrangebyscore untuk memadamkan permintaan yang telah tamat tempoh. Seterusnya, tentukan sama ada bilangan permintaan dalam baldi bocor telah mencapai had atas Jika ia tidak mencapai had atas, gunakan perintah zadd untuk menambah permintaan baharu pada baldi bocor dan kembalikan bendera yang membolehkannya lulus. Jika tidak, bendera penolakan dikembalikan. Akhir sekali, semasa pemprosesan perniagaan, skrip ini perlu digunakan bersama-sama dengan arahan EVALSHA untuk mengelakkan overhed berulang kali menyusun kod Lua.

Ringkasan

Penghadan semasa ialah teknologi yang sangat penting dalam aplikasi Internet Ia boleh mengendalikan trafik serentak yang tinggi dengan lancar dan memastikan kestabilan dan ketersediaan perkhidmatan. Dalam Redis, anda boleh menggunakan algoritma pengehad semasa biasa seperti algoritma baldi token, algoritma baldi bocor dan algoritma balas, atau anda boleh menggunakan skrip Lua untuk menyesuaikan pengehad semasa. Kaedah ini boleh mengawal trafik permintaan dengan berkesan dan memastikan kestabilan dan ketersediaan perkhidmatan.

Atas ialah kandungan terperinci Penjelasan terperinci tentang pelaksanaan Redis bagi algoritma pengehadan semasa. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!