令牌桶
令牌桶算法（Token Bucket）：是网络流量整形（Traffic Shaping）和速率限制（Rate Limiting）中最常使用的一种算法。典型情况下，令牌桶算法用来控制发送到网络上的数据的数目，并允许突发数据的发送。
**算法思路：**令牌桶会以一定的速率生产令牌，直至装满。请求过来时先获取令牌，获取到的请求后台会接收并处理。没有获取到的请求会被抛弃，并返回429错误。
漏牌桶
漏桶算法（Leaky Bucket）：主要目的是控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。
**算法思路：**请求先进入到漏桶里，漏桶以一定的速度漏出请求，当用户请求过多时，他会存放在桶中，如果桶已经满了，请求溢出，返回503错误。
区别：
- **实现思路区别：**令牌桶是按照固定速率往桶中添加令牌，请求是否被处理需要看桶中令牌是否足够，当令牌数减为零时则拒绝新的请求；漏桶则是按照常量固定速率流出请求，流入请求速率任意，当流入的请求数累积到漏桶容量时，则新流入的请求被拒绝；
- **请求放行的区别：**令牌桶限制的是平均流入速率（允许突发请求，只要有令牌就可以处理，支持一次拿3个令牌，4个令牌），并允许一定程度突发流量；漏桶限制的是常量流出速率（即流出速率是一个固定常量值，比如都是1的速率流出，而不能一次是1，下次又是2），从而平滑突发流入速率；令牌桶允许一定程度的突发，而漏桶主要目的是平滑流入速率；
接入层限流（Nginx + Lua）
对于Nginx接入层限流可以使用Nginx自带了两个模块：连接数限流模块ngx_http_limit_conn_module和漏桶算法实现的请求限流模块ngx_http_limit_req_module。还可以使用OpenResty提供的Lua限流模块lua-resty-limit-traffic进行更复杂的限流场景。
ngx_http_limit_conn_module
limit_conn是对某个KEY对应的总的网络连接数进行限流。可以按照IP来限制IP维度的总连接数，或者按照服务域名来限制某个域名的总连接数。但是记住不是每一个请求连接都会被计数器统计，只有那些被Nginx处理的且已经读取了整个请求头的请求连接才会被计数器统计。
配置示例：
http {
limit_conn_zone$binary_remote_addr zone=addr:10m;
limit_conn_log_level error;
limit_conn_status 503;
…
server {
…
location /limit {
limit_conn addr 1;
}limit_conn：要配置存放KEY和计数器的共享内存区域和指定KEY的最大连接数；此处指定的最大连接数是1，表示Nginx最多同时并发处理1个连接；
limit_conn_zone：用来配置限流KEY、及存放KEY对应信息的共享内存区域大小；此处的KEY是“server_name作为KEY来限制域名级别的最大连接数；
limit_conn_status：配置被限流后返回的状态码，默认返回503；
limit_conn_log_level：配置记录被限流后的日志级别，默认error级别。
limit_conn的主要执行过程如下所示：
1、请求进入后首先判断当前limit_conn_zone中相应KEY的连接数是否超出了配置的最大连接数；
2.1、如果超过了配置的最大大小，则被限流，返回limit_conn_status定义的错误状态码；
2.2、否则相应KEY的连接数加1，并注册请求处理完成的回调函数；
3、进行请求处理；
4、在结束请求阶段会调用注册的回调函数对相应KEY的连接数减1。
ngx_http_limit_req_module
limit_req是漏桶算法实现，用于对指定KEY对应的请求进行限流，比如按照IP维度限制请求速率。
配置示例：
http {
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;
limit_conn_log_level error;
limit_conn_status 503;
…
server {
…
location /limit {
limit_req zone=one burst=5 nodelay;
}limit_req：配置限流区域、桶容量（突发容量，默认0）、是否延迟模式（默认延迟）；
limit_req_zone：配置限流KEY、及存放KEY对应信息的共享内存区域大小、固定请求速率；此处指定的KEY是“$binary_remote_addr”表示IP地址；固定请求速率使用rate参数配置，支持10r/s和60r/m，即每秒10个请求和每分钟60个请求，不过最终都会转换为每秒的固定请求速率（10r/s为每100毫秒处理一个请求；60r/m，即每1000毫秒处理一个请求）。
limit_conn_status：配置被限流后返回的状态码，默认返回503；
limit_conn_log_level：配置记录被限流后的日志级别，默认error级别。
limit_req的主要执行过程如下所示：
1、请求进入后首先判断最后一次请求时间相对于当前时间（第一次是0）是否需要限流，如果需要限流则执行步骤2，否则执行步骤3；
2.1、如果没有配置桶容量（burst），则桶容量为0；按照固定速率处理请求；如果请求被限流，则直接返回相应的错误码（默认503）；
2.2、如果配置了桶容量（burst>0）且延迟模式(没有配置nodelay)；如果桶满了，则新进入的请求被限流；如果没有满则请求会以固定平均速率被处理（按照固定速率并根据需要延迟处理请求，延迟使用休眠实现）；
2.3、如果配置了桶容量（burst>0）且非延迟模式（配置了nodelay）；不会按照固定速率处理请求，而是允许突发处理请求；如果桶满了，则请求被限流，直接返回相应的错误码；
3、如果没有被限流，则正常处理请求；
4、Nginx会在相应时机进行选择一些（3个节点）限流KEY进行过期处理，进行内存回收。
lua-resty-limit-traffic
之前介绍的两个模块使用上比较简单，指定KEY、指定限流速率等就可以了，如果我们想根据实际情况变化KEY、变化速率、变化桶大小等这种动态特性，使用标准模块就很难去实现了，因此我们需要一种可编程来解决我们问题；而OpenResty提供了lua限流模块lua-resty-limit-traffic，通过它可以按照更复杂的业务逻辑进行动态限流处理了。其提供了limit.conn和limit.req实现，算法与nginx limit_conn和limit_req是一样的。
