PHP sebességkorlátozás megvalósítása Redis használatával Ubuntu 20.04-en: Útmutató

Shreyas Patil2022-06-24 · 12 min read

PHP sebességkorlátozás megvalósítása Redis használatával Ubuntu 20.04-en: Útmutató

Redis, más néven Remote Dictionary Server, egy nyílt forráskódú, memóriában működő adatbázis. Ez egy olyan adatszerkezet-alapú tárolórendszer, amely a szerver RAM-jában fut, ami sokkal gyorsabb, mint a leggyorsabb Solid State Drive (SSD). Ennek eredményeként a Redis rendkívül gyors válaszidővel rendelkezik, és kiválóan alkalmas a sebességkorlátozásra.

A sebességkorlátozás korlátozza, hogy egy felhasználó hányszor kérhet le egy erőforrást a szerverről. Számos szolgáltatás használ sebességkorlátokat a szolgáltatással való visszaélések megakadályozására, például amikor egy felhasználó túl nagy terheléssel próbálja túlterhelni a szervert. Például, amikor PHP-t használ egy nyilvános API (alkalmazásprogramozási felület) fejlesztésére a webalkalmazásához, sebességkorlátozásokra van szükség. Ez azért van, mert amikor nyilvánossá tesz egy API-t, korlátozni szeretné, hogy egy egyén hányszor ismételhet meg egy tevékenységet egy bizonyos időn belül. Azok a felhasználók, akiknek nincs jogosultságuk a rendszer felett, teljesen megbéníthatják azt.

A sebességkorlátozás lehetővé teszi az alkalmazás zökkenőmentes működését azáltal, hogy elutasítja a beállított korlátot meghaladó felhasználói kéréseket. Ha nagyszámú ügyféllel rendelkezik, a sebességkorlátozás méltányos használati szabályzatot (fair-use policy) vezet be, amely lehetővé teszi, hogy minden felhasználó gyorsan hozzáférjen az alkalmazáshoz. A sebességkorlátozás abban is segíthet, hogy pénzt takarítson meg a sávszélességen a szerver torlódásának csökkentésével.

A felhasználói tevékenységek nyomon követésével egy olyan adatbázisban, mint a MySQL, lehetséges lenne egy sebességkorlátozó program létrehozása. Mivel azonban az ilyen adatokat le kell tölteni a lemezről, és össze kell vetni a meghatározott korláttal, a végeredmény nem biztos, hogy skálázható lesz, ha egyszerre többen lépnek kapcsolatba a rendszerrel. Ez nemcsak nem hatékony, de a relációs adatbázis-kezelő megoldásokat nem is erre tervezték.

A Redis jó választás sebességkorlátozó készítéséhez, mivel memóriában működő adatbázisként működik, és már bizonyítottan megbízható erre a célra. Ebben az útmutatóban végigvezetjük a PHP sebességkorlátozás megvalósításának lépésein Redis használatával Ubuntu 20.04-en.

Kezdjük el!

Előfeltételek

Az útmutató követéséhez a következőkre lesz szüksége:

A legfrissebb telepített Ubuntu verzió a rendszerén.
A rendszerfelhasználóknak rendelkezniük kell sudo jogosultságokkal.
Egy LAMP szoftvercsomag (stack).
- Ezt a Hogyan állítsuk be a LAMP szoftvercsomagot útmutatót követve állíthatja be.
Egy Redis szerver.
- Kövesse a Hogyan telepítsük és biztosítsuk a Redis szervert útmutatót a Redis beállításához a rendszerében.

1. lépés: A Redis kiterjesztés telepítése PHP-hez

Mielőtt elkezdenénk, frissítsük a tárolókat a csomagkonfliktusok elkerülése érdekében:

sudo apt update

1	sudo apt update

Ezután telepítse a php-redis kiterjesztést, egy olyan csomagot, amely lehetővé teszi a Redis használatát PHP programokban. Futtassa a következő sudo parancsot a php-redis:

sudo apt install -y php-redis

1	sudo apt install -y php-redis

Ezt követően indítsa újra az Apache szervert a php-redis könyvtár betöltéséhez:

sudo systemctl restart apache2

1	sudo systemctl restart apache2

A következő lépés a szoftverindex információinak frissítése és a PHP-hez készült Redis könyvtár telepítése. Ezután létrehozunk egy PHP erőforrást, amely a felhasználó IP-címe alapján korlátozza a hozzáférést.

2. lépés: PHP webes erőforrás létrehozása a sebességkorlátozáshoz

Ebben a lépésben létrehoz egy demo.php fájlt a webszerver gyökérkönyvtárában ( /var/www/html/). Ez a fájl nyilvános lesz, és a felhasználók megnyithatják az URL-t a preferált webböngészőjükben. Később a curl paranccsal ellenőrizzük a használni kívánt erőforrás elérhetőségét. A felhasználók 15 másodperces időtartamon belül háromszor férhetnek hozzá a minta erőforrásfájlhoz. A maximális korlátot meghaladó kísérlet hibaüzenetet fog eredményezni.

Ennek a fájlnak az elsődleges funkciója erősen függ a Redis szervertől. A fájlban található PHP kód létrehoz egy kulcsot a Redis szerveren a felhasználó IP-címe alapján, amikor a felhasználó először fér hozzá az erőforráshoz. A kód megpróbálja egyeztetni a felhasználó IP-címét a Redis szerveren mentett kulcsokkal, és eggyel növeli az értéket, ha a kulcs már létezik, amikor a felhasználó visszatér az erőforráshoz. A PHP kód folyamatosan ellenőrzi, hogy az új érték elérte-e a maximális mennyiséget.

15 másodperc elteltével a felhasználó IP-címén alapuló Redis kulcs lejár, és a felhasználó webes erőforrás-látogatásainak nyomon követése újra kezdődik. Nyissa meg a /var/www/html/demo.php fájlt a nano szövegszerkesztőben:

sudo nano /var/www/html/demo.php

1	sudo nano /var/www/html/demo.php

Ezután töltse ki az összes mezőt a Redis osztály inicializálásához. Ne felejtse el beállítani a REDIS_PASSWORD értéket a megfelelőre:

<?php
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$redis->auth('REDIS_PASSWORD');

<?php

$redis = new Redis();

$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

$redis->auth('REDIS_PASSWORD');

Redis->auth támogatja a Redis szerver egyszerű szöveges hitelesítését. Ez jól működik, ha helyben dolgozik (localhoston keresztül), de ha távoli Redis szerverrel van dolga, SSL hitelesítés ajánlott.

Ezután ugyanabban a fájlban állítsa be a következő változókat az alapértelmezett értékeikre:

. . .

$max_calls_limit = 3;
$time_period = 15;
$total_user_calls = 0;

. . .

$max_calls_limit = 3;

$time_period = 15;

$total_user_calls = 0;

Ismerjük meg ezeket az utasításokat részletesen:

$max_calls_limit: A felhasználó nem férhet hozzá az erőforráshoz ezen a maximális hívási korláton túl.
$time_period: Ez időkeretként használatos, és másodpercben van megadva. Itt a felhasználó az alábbiakban beállított korlátok szerint férhet hozzá az erőforráshoz: $max_calls_limit .
$total_user_calls: Összegzi, hogy a felhasználó hányszor kért hozzáférést a hívások korláthoz egy adott időszakban.

Ezután adja hozzá a következő kódot a weboldal elérését kérő IP-címének lekéréséhez:

. . .
if (!empty($_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'])) {
    $user_ip_address = $_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'];
} 
elseif(!empty($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'])) {
    $user_ip_address = $_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'];
} 
else {
    $user_ip_address = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];
}

. . .

if (!empty($_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'])) {

$user_ip_address = $_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'];

}

elseif(!empty($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'])) {

$user_ip_address = $_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'];

}

else {

$user_ip_address = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];

}

Szemléltetésképpen ez a kód a felhasználók tevékenységeit az IP-címük alapján naplózza. Ha a szerveren van olyan védett erőforrás, amely hitelesítést igényel, a felhasználók tevékenységeit a felhasználónevük vagy hozzáférési tokenjeik segítségével is nyomon követheti.

Útmutatónkban minden, a rendszerbe bejelentkező felhasználóhoz egy egyedi azonosító lesz hozzárendelve (például ügyfél-azonosító, fejlesztői azonosító, szállítói azonosító vagy akár felhasználói azonosító). Ne felejtse el ezeket az azonosítókat használni a $user_ip cím, ha követi a bemutatónkat.

Itt a felhasználó IP-címe elegendő az elv bemutatásához. Adja hozzá a következő kódblokkot a fájljához, miután megkapta a felhasználó IP-címét az előző kódrészletből:

. . .
if (!$redis->exists($user_ip_address)) {
    $redis->set($user_ip_address, 1);
    $redis->expire($user_ip_address, $time_period);
    $total_user_calls = 1;
} else {
    $redis->INCR($user_ip_address);
    $total_user_calls = $redis->get($user_ip_address);
    if ($total_user_calls > $max_calls_limit) {
        echo "User " . $user_ip_address . " limit exceeded.";
        exit();
    }
}

echo "Welcome " . $user_ip_address . " total calls made " . $total_user_calls . " in " . $time_period . " seconds";

. . .

if (!$redis->exists($user_ip_address)) {

$redis->set($user_ip_address, 1);

$redis->expire($user_ip_address, $time_period);

$total_user_calls = 1;

} else {

$redis->INCR($user_ip_address);

$total_user_calls = $redis->get($user_ip_address);

if ($total_user_calls > $max_calls_limit) {

echo "Felhasználó " . $user_ip_address . " korlát túllépve.";

exit();

}

echo "Üdvözöljük " . $user_ip_address . " összes hívás száma " . $total_user_calls . " alatt " . $time_period . " seconds";

Íme egy áttekintés ezekről az utasításokról:

if...else: Az utasítás ellenőrzi, hogy van-e az IP-címmel definiált kulcs a Redis szerveren.
- Ha a kulcs nem található, if (!$redis->exists($user_ip_address)) {...}, beállíthatja a kulcsot, és az értékét 1-re állíthatja a következővel: $redis->set($user_ip_address, 1).
$redis->expire($user_ip_address, $time_period): Beállítja a kulcs lejárati idejét egy meghatározott időpontra. Ebben az útmutatóban ezt a következőre állítottuk be: 15 másodperc.
Ha a felhasználó IP-címe nem található a Redis kulcsban, állítsa be a $total_user_calls értéket a következőként: 1.
else {...}: Az utasításblokk a $redis->INCR($user_ip_address); parancsot használja a Redis kulcs értékének növelésére a következővel: 1. Ez minden, a kulcshoz hozzárendelt IP-címre érvényes lesz.
- Note: Ezt csak akkor érheti el, ha a kulcs már be van állítva a Redis szerveren, és ismétlődő kérésnek minősül.

$total_user_calls = $redis->get($user_ip_address): Ez az utasítás lekéri az összes kérést a megfelelő IP-cím alapú kulcs ellenőrzésével a Redis szerveren.
if ($total_user_calls > $max_calls_limit) {... }..: Ez az if utasítás a túllépett korlát ellenőrzésére szolgál. Ha igen, értesíti a felhasználót a következővel: echo "User" . $user_ip_address . " limit exceeded.";.

Végül értesíti a felhasználót a látogatásai számáról egy adott időszakban a következő echo "Welcome" . $user_ip_address . "total calls made" . $total_user_calls . "in" . $time_period . "seconds"; utasítással.

Ezután adja hozzá a következő kódsorokat a /var/www/html/demo.php fájlhoz:

<?php
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$redis->auth('REDIS_PASSWORD');

$max_calls_limit = 3;
$time_period = 15;
$total_user_calls = 0;

if (!empty($_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'])) {
    $user_ip_address = $_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'];
}elseif (!empty($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'])) {
    $user_ip_address = $_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'];
} else {
    $user_ip_address = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];
}
if (!$redis->exists($user_ip_address)) {
    $redis->set($user_ip_address, 1);
    $redis->expire($user_ip_address, $time_period);
    $total_user_calls = 1;
} else {
    $redis->INCR($user_ip_address);
    $total_user_calls = $redis->get($user_ip_address);
if ($total_user_calls > $max_calls_limit) {
    echo "User " . $user_ip_address . " limit exceeded.";
    exit();
}
}
echo "Welcome " . $user_ip_address . " total calls made " . $total_user_calls . " in " . $time_period . " seconds";
?>

<?php

$redis = new Redis();

$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

$redis->auth('REDIS_PASSWORD');

$max_calls_limit = 3;

$time_period = 15;

$total_user_calls = 0;

if (!empty($_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'])) {

$user_ip_address = $_SERVER['HTTP_CLIENT_IP'];

}elseif (!empty($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'])) {

$user_ip_address = $_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_FOR'];

} else {

$user_ip_address = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];

}

if (!$redis->exists($user_ip_address)) {

$redis->set($user_ip_address, 1);

$redis->expire($user_ip_address, $time_period);

$total_user_calls = 1;

} else {

$redis->INCR($user_ip_address);

$total_user_calls = $redis->get($user_ip_address);

if ($total_user_calls > $max_calls_limit) {

echo "User " . $user_ip_address . " limit exceeded.";

exit();

}

echo "Welcome " . $user_ip_address . " total calls made " . $total_user_calls . " in " . $time_period . " seconds";

Mentse és zárja be a /var/www/html/demo.php fájlt, miután befejezte a módosítását. A demo.php weboldalon most létrehozta a felhasználók sebességkorlátozásához szükséges logikát. Teszteljük a szkriptünket a következő lépésben.

3. lépés: A Redis sebességkorlátozási teszt futtatása

Ebben a lépésben a curl parancsot fogja használni a 2. lépés szakaszban megírt webes erőforrás lekéréséhez. A szkript alapos teszteléséhez adjon ki egyetlen parancsot, amely ötször kéri le az erőforrást. Ez egy helyőrző URL-argumentum hozzáadásával érhető el a demo.php fájl végét. A curl utasítások ötszöri végrehajtásához használja a ?[1-5] értéket a kérése végén.

Hajtsa végre a következő curl parancsot alább:

curl -H "Accept: text/plain" -H "Content-Type: text/plain" -X GET http://localhost/demo.php?[1-5]

1	curl -H "Accept: text/plain" -H "Content-Type: text/plain" -X GET http://localhost/demo.php?[1-5]

A kód végrehajtásakor valami hasonlót kell kapnia:

[1/5]: http://localhost/demo.php?1 --> <stdout>
--_curl_--http://localhost/demo.php?1
Welcome 127.0.0.1 total calls made 1 in 15 seconds
[2/5]: http://localhost/demo.php?2 --> <stdout>
--_curl_--http://localhost/demo.php?2
Welcome 127.0.0.1 total calls made 2 in 15 seconds
[3/5]: http://localhost/demo.php?3 --> <stdout>
--_curl_--http://localhost/demo.php?3
Welcome 127.0.0.1 total calls made 3 in 15 seconds
[4/5]: http://localhost/demo.php?4 --> <stdout>
--_curl_--http://localhost/demo.php?4
User 127.0.0.1 limit exceeded.
[5/5]: http://localhost/demo.php?5 --> <stdout>
--_curl_--http://localhost/demo.php?5
User 127.0.0.1 limit exceeded.

[1/5]: http://localhost/demo.php?1 --> <stdout>

--_curl_--http://localhost/demo.php?1

Welcome 127.0.0.1 total calls made 1 in 15 seconds

[2/5]: http://localhost/demo.php?2 --> <stdout>

--_curl_--http://localhost/demo.php?2

Welcome 127.0.0.1 total calls made 2 in 15 seconds

[3/5]: http://localhost/demo.php?3 --> <stdout>

--_curl_--http://localhost/demo.php?3

Welcome 127.0.0.1 total calls made 3 in 15 seconds

[4/5]: http://localhost/demo.php?4 --> <stdout>

--_curl_--http://localhost/demo.php?4

User 127.0.0.1 limit exceeded.

[5/5]: http://localhost/demo.php?5 --> <stdout>

--_curl_--http://localhost/demo.php?5

User 127.0.0.1 limit exceeded.

Az első három kérés, amint látható, zökkenőmentesen lefutott. A negyedik és ötödik lekérdezést azonban a szkript korlátozta. Nagy a valószínűsége annak, hogy a Redis szerver lassítja a lekérdezések gyakoriságát.

Ebben az útmutatóban alacsony értékeket adott meg az alább felsorolt két változóhoz:

...
$max_calls_limit = 3;
$time_period = 15;
...

...

$max_calls_limit = 3;

$time_period = 15;

...

Amikor az alkalmazást éles környezetben készíti el, érdemes lehet nagyobb számok használatát fontolóra venni, attól függően, hogy véleménye szerint milyen gyakran fogják használni.

Ezen számok módosítása előtt érdemes megvizsgálni a valós idejű statisztikákat. Ebben a példában, ha a szervernaplók azt mutatják, hogy egy átlagos felhasználó 60 másodpercenként 1000-szer látogatja meg az alkalmazást, ezt a számot használhatja példaként a korlátozás mértékére.

Összegzés

Ebben az útmutatóban megtanulta, hogyan használhatja a Redis szervert PHP-val Ubuntu 20.04-en. Bár ez a bejegyzés bemutatja, hogyan működik a sebességkorlátozás a Redis segítségével, testre szabhatja azt a webalkalmazása igényeinek megfelelően. Javasoljuk, hogy fedezzen fel olyan valós példákat, mint a Twitter maximális kéréskorlátja, Google Custom Search JSON API, és más hasonló dokumentációkat, hogy bővítse ismereteit a sebességkorlátozásról, és próbáljon meg kísérletezni különböző időkorlátokkal.

Emellett számos más tananyag is elérhető a Redisről és a PHP-ról a blogjainkon:

Kellemes kódolást!

Shreyas Patil

Szerző · CloudSigma

Preslav Dobrev a CloudSigma kreatív tervezője, aki hagyományos és innovatív marketingcsatornák segítségével következetes vállalati identitás kialakítására összpontosít. Kiemelkedően képes ötvözni a művészi látásmódot a stratégiai marketinggel, hogy hatásos márkatörténeteket hozzon létre.

PHP sebességkorlátozás megvalósítása Redis használatával Ubuntu 20.04-en: Útmutató

Előfeltételek

1. lépés: A Redis kiterjesztés telepítése PHP-hez

2. lépés: PHP webes erőforrás létrehozása a sebességkorlátozáshoz

3. lépés: A Redis sebességkorlátozási teszt futtatása

Összegzés

Shreyas Patil

Hozzászólások