.Net Core 使用 AspNetCoreRateLimit 实现限流

上一篇文章介绍过ASP.NET Core 的 Web Api 实现限流中间件-CSDN博客

使用.NET 7 自带的中间件 Microsoft.AspNetCore.RateLimiting 可以实现简单的Api限流，但是这个.NET 7以后才集成的中间件，如果你使用的是早期版本的.NET，可以使用第三方库AspNetCoreRateLimit实现Api限流。

AspNetCoreRateLimit 是一种 ASP.NET Core 速率限制解决方案，旨在根据 IP 地址或客户端 ID 控制客户端可以向 Web API 或 MVC 应用发出的请求速率。AspNetCoreRateLimit 包包含一个客户端IP限流中间件（IpRateLimitMiddleware）和一个客户端ID限流中间件（ClientRateLimitMiddleware），例如允许 IP 或客户端在时间间隔内（如每秒、15 分钟等）进行最大调用次数。您可以定义这些限制以处理对 API 发出的所有请求，也可以将限制范围限定为每个 API URL 或 HTTP 谓词和路径。

具体实现如下：

1.安装包 AspNetCoreRateLimit ：

Install-Package AspNetCoreRateLimit

2.appsettings.json文件配置

{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Information",
      "Microsoft": "Warning",
      "Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
    }
  },
  "AllowedHosts": "*",
  "RateLimiting": {
    //false，则全局将应用限制，并且仅应用具有作为端点的规则*。例如，如果您设置每秒5次调用的限制，则对任何端点的任何HTTP调用都将计入该限制
    //true， 则限制将应用于每个端点，如{HTTP_Verb}{PATH}。例如，如果您为*:/api/values客户端设置每秒5个呼叫的限制，
    "EnableEndpointRateLimiting": false,
    //false，拒绝的API调用不会添加到调用次数计数器上;如 客户端每秒发出3个请求并且您设置了每秒一个调用的限制，则每分钟或每天计数器等其他限制将仅记录第一个调用，即成功的API调用。如果您希望被拒绝的API调用计入其他时间的显示（分钟，小时等），则必须设置StackBlockedRequests为true。
    "StackBlockedRequests": false,
    //Kestrel 服务器背后是一个反向代理，如果你的代理服务器使用不同的页眉然后提取客户端IP X-Real-IP使用此选项来设置
    "RealIpHeader": "X-Real-IP",
    //取白名单的客户端ID。如果此标头中存在客户端ID并且与ClientWhitelist中指定的值匹配，则不应用速率限制。
    "ClientIdHeader": "X-ClientId",
    //限制状态码
    "HttpStatusCode": 429,
    IP白名单:支持Ip v4和v6 
    //"IpWhitelist": [ "127.0.0.1", "::1/10", "192.168.0.0/24" ],
    端点白名单:支持各种请求；
    //"EndpointWhitelist": [ "get:/api/license", "*:/api/status" ],
    客户端白名单
    //"ClientWhitelist": [ "dev-id-1", "dev-id-2" ],
    //通用规则
    "GeneralRules": [
      {
        //端点路径
        "Endpoint": "*",
        //时间段，格式：{数字}{单位}；可使用单位：s, m, h, d
        "Period": "1s",
        //限制
        "Limit": 1
      },
      //15分钟只能调用100次
      {
        "Endpoint": "*",
        "Period": "15m",
        "Limit": 100
      },
      //12H只能调用1000
      {
        "Endpoint": "*",
        "Period": "12h",
        "Limit": 1000
      },
      //7天只能调用10000次
      {
        "Endpoint": "*",
        "Period": "7d",
        "Limit": 10000
      }
    ]
  },
  "IpRateLimitPolicies": {
    //ip规则
    "IpRules": [
      {
        //IP
        "Ip": "127.0.0.1",
        //规则内容
        "Rules": [
          //1s请求10次
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "1s",
            "Limit": 10
          },
          //15分钟请求200次
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "15m",
            "Limit": 200
          }
        ]
      },
      {
        //ip支持设置多个
        "Ip": "192.168.3.22/25",
        "Rules": [
          //1秒请求5次
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "1s",
            "Limit": 5
          },
          //15分钟请求150次
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "15m",
            "Limit": 150
          },
          //12小时请求500次
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "12h",
            "Limit": 500
          }
        ]
      }
    ]
  },
  "ClientRateLimitPolicies": {
    "ClientRules": [
      {
        "ClientId": "client-id-1",
        "Rules": [
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "1s",
            "Limit": 10
          },
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "15m",
            "Limit": 200
          }
        ]
      },
      {
        "ClientId": "client-id-2",
        "Rules": [
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "1s",
            "Limit": 5
          },
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "15m",
            "Limit": 150
          },
          {
            "Endpoint": "*",
            "Period": "12h",
            "Limit": 500
          }
        ]
      }
    ]
  }
}

3.服务的注入与使用

在 Program.cs 添加注入服务的代码：

public static void Main(string[] args)
{
    var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

    builder.Services.AddControllers();
    // Learn more about configuring Swagger/OpenAPI at https://aka.ms/aspnetcore/swashbuckle
    builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
    builder.Services.AddSwaggerGen();

    #region 注入限流
    //需要从appsettings.json加载配置
    builder.Services.AddOptions();
    //需要存储速率限制计数器和ip规则
    builder.Services.AddMemoryCache();
    //从appsettings.json加载常规配置
    builder.Services.Configure<IpRateLimitOptions>(builder.Configuration.GetSection("RateLimiting"));
    //从appsettings.json加载ip规则
    builder.Services.Configure<IpRateLimitPolicies>(builder.Configuration.GetSection("IpRateLimitPolicies"));
    //builder.Services.Configure<ClientRateLimitOptions>(builder.Configuration.GetSection("RateLimiting"));
    //builder.Services.Configure<ClientRateLimitPolicies>(builder.Configuration.GetSection("ClientRateLimitPolicies"));
    // 注入计数器和规则存储
    builder.Services.AddInMemoryRateLimiting();
    //services.AddDistributedRateLimiting<AsyncKeyLockProcessingStrategy>();
    //services.AddDistributedRateLimiting<RedisProcessingStrategy>();
    //services.AddRedisRateLimiting();
    builder.Services.AddSingleton<IRateLimitConfiguration, RateLimitConfiguration>();

    #endregion

    var app = builder.Build();

    // Configure the HTTP request pipeline.
    if (app.Environment.IsDevelopment())
    {
        app.UseSwagger();
        app.UseSwaggerUI();
    }

    app.UseAuthorization();

    //启用客户端IP限制速率
    app.UseIpRateLimiting();

    //启用客户端ID限制速率
    //app.UseClientRateLimiting();

    app.MapControllers();

    app.Run();
}

4.运行测试

我这里配置的是默认1秒只能请求一次，超出一次返回429

API calls quota exceeded! maximum admitted 1 per 1s.

错误：

5.基于客户端ID速率限制

如果要启用客户端ID速率限制，需要使用 ClientRateLimitMiddleware 中间件 ,Program.cs中使用app.UseClientRateLimiting();来启用客户端ID限制速率，配置加载也要使用ClientRateLimitOptions和ClientRateLimitPolicies：