ASP.NET Core WebApi AspNetCoreRateLimit 限流中间件学习

AspNetCoreRateLimit介绍：

对客户端IP限流控制。

首先nuget安装 Install-Package AspNetCoreRateLimit ，在Startup中Code以下代码，添加服务和注入，其中的配置是什么；注释都有了。

// This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
//添加appsettings.json
services.AddOptions();
//需要存储速率和ip规则
services.AddMemoryCache();
//加载appsettings.json中的配置项 ，下面三项是加载general,rules
services.Configure<IpRateLimitOptions>(Configuration.GetSection("IpRateLimiting"));
services.Configure<IpRateLimitPolicies>(Configuration.GetSection("IpRateLimitPolicies"));
//注入计时器和规则
services.AddSingleton<IIpPolicyStore, MemoryCacheIpPolicyStore>();
services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore, MemoryCacheRateLimitCounterStore>();
//添加框架服务
services.AddMvc();
}

在Configure中配置RateLimit的启动

// This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env,ILoggerFactory loggerFactory)
{
loggerFactory.AddConsole(Configuration.GetSection("Logging"));
loggerFactory.AddDebug();
app.UseIpRateLimiting();
if (env.IsDevelopment())
app.UseDeveloperExceptionPage();
app.UseMvc();
}

 我们还需要再appsettings.json中写入配置和规则：

"IpRateLimiting": {
"EnableEndpointRateLimiting": false,
"StackBlockedRequests": false,
"RealIpHeader": "X-Real-IP",
"ClientIdHeader": "X-ClientId",
"HttpStatusCode": 429,
"IpWhitelist": [ "127.0.0.1", "::1/10", "192.168.0.0/24" ],
"EndpointWhitelist": [ "get:/api/license", "*:/api/status" ],
"ClientWhitelist": [ "dev-id-1", "dev-id-2" ],
"GeneralRules": [
{
"Endpoint": "*",
"Period": "1s",
"Limit": 2
},
{
"Endpoint": "*",
"Period": "15m",
"Limit": 100
},
{
"Endpoint": "*",
"Period": "12h",
"Limit": 1000
},
{
"Endpoint": "*",
"Period": "7d",
"Limit": 10000
}
]
}

如果EnableEndpointRateLimiting设置为false,那么这些限制就全局使用，例如，如果设置每秒5次调用的限制，对任何端口的任何http调用都计入这个限制，反之，如果它是true，那么该限制将应用于{端口}{path}中的每个端点。

如果stackblockedrequest设置为false，则不会将拒绝调用添加到节流阀计数器，如果你要拒绝你必须设置为true;

ClientidHeader用于提取白清单的客户端id，如果客户端id在这个里面，就不会应用速率限制。

覆盖特定IP一般规则：

"IpRateLimitPolicies": {
"IpRules": [
{
"Ip": "84.247.85.224",
"Rules": [
{
"Endpoint": "*",
"Period": "1s",
"Limit": 10
},
{
"Endpoint": "*",
"Period": "15m",
"Limit": 200
}
]
},
{
"Ip": "192.168.3.22/25",
"Rules": [
{
"Endpoint": "*",
"Period": "1s",
"Limit": 5
},
{
"Endpoint": "*",
"Period": "15m",
"Limit": 150
},
{
"Endpoint": "*",
"Period": "12h",
"Limit": 500
}
]
}
]
}

 IP字段支持IP v4和v6值，我们还需要去定义速率限制规则

规则由端点，期间和限制组成,示例（将所有的端点的速率限制每秒2次呼叫），那么定义如下：

{
"Endpoint": "*",
"Period": "1s",
"Limit": 2
}

 如果在同一端点，例如get/values在一秒中你调用了3次，那么第三次将会被阻止；但是如果说你在同一秒内还调用了Put/values那么不会阻止，因为他们不是在同一端点之中。在期间(Period)中，还有单位 s m h 等.

有的时候我们对拦截有一定的自定义需求的时候，我们可以继承IpRateLimitMiddleware，如以下定义：

public class CustomizationLimitMiddleware : IpRateLimitMiddleware
{
private readonly IpRateLimitOptions _options;
private readonly IIpPolicyStore _ipPolicyStore;

public CustomizationLimitMiddleware(RequestDelegate next, IOptions<IpRateLimitOptions> options, IRateLimitCounterStore counterStore, IIpPolicyStore policyStore, ILogger<IpRateLimitMiddleware> logger, IIpAddressParser ipParser = null) : base(next, options, counterStore, policyStore, logger, ipParser)
{
_options = options.Value;
_ipPolicyStore = policyStore;
}
public override ClientRequestIdentity SetIdentity(HttpContext httpContext)
{
var clientId = "anon";
if (httpContext.Request.Headers.Keys.Contains(_options.ClientIdHeader, StringComparer.CurrentCultureIgnoreCase))
{
clientId = httpContext.Request.Headers[_options.ClientIdHeader].First();
}

return new ClientRequestIdentity
{
Path = httpContext.Request.Path.ToString().ToLowerInvariant(),
HttpVerb = httpContext.Request.Method.ToLowerInvariant(),
ClientId = clientId
};
}
}

 行为

当客户端进行HTTP调用时，IpRateLimitMiddleware执行以下操作：

• 从请求体中获取IP,客户端IP,Http信息，和一些URL,如果需要修改自己的提取逻辑，可以覆盖IpRateLimitMiddleware.SetIdentity。
• 在白名单中搜索IP，客户端ID和URL，如果有匹配则不执行任何操作
• 在IP规则中搜索匹配项，所有适用的规则按期间分组，对于每个期间使用最严格的规则
• 在匹配的一般规则中搜索，如果匹配的一般规则具有IP规则中不存在的定义时间段，则也使用此一般规则
• 对于每个匹配规则，速率限制计数器递增，如果计数器值大于规则限制，则请求被阻止

如果请求被阻止，则客户端会收到如下文本响应：

Status Code: 429
Retry-After: 58
Content: API calls quota exceeded! maximum admitted 2 per 1m.

 如果请求没有得到速率限制，那么匹配规则中定义的最长周期用于组成X-Rate-Limit标头，这些标头将在响应中注入：

X-Rate-Limit-Limit: the rate limit period (eg. 1m, 12h, 1d)
X-Rate-Limit-Remaining: number of request remaining
X-Rate-Limit-Reset: UTC date time (ISO 8601) when the limits resets

默认情况下，组织了客户端的调用我们都会记录到日志中，那么我们可以使用Microsoft.Extensions.Logging.ILogger，这个就略过了。

我们有的时候需要添加ip规则或者更新速率，如一下所示：

public class IpRateLimitController : Controller
{
private readonly IpRateLimitOptions _options;
private readonly IIpPolicyStore _ipPolicyStore;

public IpRateLimitController(IOptions<IpRateLimitOptions> optionsAccessor, IIpPolicyStore ipPolicyStore)
{
_options = optionsAccessor.Value;
_ipPolicyStore = ipPolicyStore;
}

[HttpGet]
public IpRateLimitPolicies Get()
{
return _ipPolicyStore.Get(_options.IpPolicyPrefix);
}

[HttpPost]
public void Post()
{
var pol = _ipPolicyStore.Get(_options.IpPolicyPrefix);
　　　　　　　　　　//add
pol.IpRules.Add(new IpRateLimitPolicy
{
Ip = "8.8.4.4",
Rules = new List<RateLimitRule>(new RateLimitRule[] {
new RateLimitRule {
Endpoint = "*:/api/testupdate",
Limit = 100,
Period = "1d" }
})
});
　　　　　　　　　　//update
_ipPolicyStore.Set(_options.IpPolicyPrefix, pol);
}
}

这样呢，你可以将ip限制的规则放到数据库中再推送到缓存中。