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d072a03c9a perf(gateway): 配额桶扫描改为窗口化 + pinned 桶惰性创建
审查本特性线的性能时发现两个问题,均有实测数据。

## 1. 窗口查询是全扫,代价落在每个请求上

sumBuckets 原来遍历整个 map(最多 960 个小时桶),实测 5.9us/op。
配额检查在每个请求上跑 2-3 次(key 总 token、key 请求数、scope token),
于是单请求多付约 18us。

注意这**不是本改动引入的成本**:main 上既有的 WindowTokens 同样是
5907ns/op(全扫)。是本改动让它在请求路径上被调用得更多。

改为只遍历窗口可能覆盖的桶(键是整点小时,范围是精确的,不是采样):
- 24h 窗口 200ns -> 55ns
- 1h  窗口  80ns -> 49ns
- 30d 窗口 5.9us -> 3.9us(720 次查找,只有配 month 配额时才走到)

等价性由 TestSumBucketsMatchesFullScan 保证(400 组随机桶位置 x 6 种
窗口,对全扫逐项比对)。★ 第一次写错成 floor,判据立刻抓到:
30 天窗口报 8878 而全扫是 8649 —— 正确是 ceil。

## 2. pinned 桶无条件创建,内存最坏 26.7MB

每条记录写两个桶:裸 model 与 "source::model"。但 pinned 桶只有
「配额里显式 pin 了 source」时才会被查。

实测最坏情况(20 key x 8 model x 3 source x 40 天全 retention):
HeapAlloc 26.67MB —— 而 README 宣传「16 源生产实例 ~32-35MB」,
等于吃掉 80% 内存预算。

改为惰性:只有 KeyWindowModelTokens 带 source 查询过某个 (key, model)
之后,才开始维护它的 pinned 桶。

  20key x 8model x 3src   26.67MB -> 8.87MB  (-67%)
  5key x 6model(真实)     3.36MB -> 2.26MB  (-33%)
  5key x 12model            5.82MB -> 3.59MB  (-38%)

代价:配 pinned 配额之前发生的用量无法事后按源拆分(记录里虽然有
Source,但桶只存了裸 model),所以 pinned 配额的首个窗口可能少算。
已在代码注释与判据中写明。

## 其余实测

  Record        main 基线 275ns/429B/3allocs -> 283ns/429B/3allocs
                (+8ns,分配数不变;3 allocs 来自 ring buffer)
  配额检查全路径  115ns / 0 allocs(每请求新增)
  纯读路径      6.5ns / 0 allocs

## 100 并发调度/拒绝压测(真实进程 + 可报并发峰值的假上游)

  容量 100(4+96),0.15s/请求,100 并发  ok=100 fail=0   上游峰值 42
  容量 100,0.15s/请求,200 并发          ok=200 fail=0   上游峰值 97
  容量 8,3s/请求,100 并发               ok=8   fail=92  上游峰值 8
  容量 8,0.6s/请求,100 并发             ok=32  fail=68  上游峰值 8
  容量 8,0.6s/请求,40 并发              ok=32  fail=8   上游峰值 8

上游峰值恒定不超过 max_concurrent,容量拒绝返回 503 + busyWait 有界
等待(约 2.6s)。main 基线在同条件下 ok=32 fail=68、上游峰值 8、
延迟分布相同 —— 配额改动没有触碰调度/拒绝路径。

配额拒绝单独验证(低并发避开容量拒绝):req_quota=50 用尽后
100 并发全部 429 rate_limit_exceeded + Retry-After: 1661,
**延迟仅 19-21ms**、上游 total 未增加 —— 配额在入口廉价拒绝,
不占用任何上游槽位,与容量不足的昂贵等待形成明确分工。

## 判据

key_quota_perf_test.go:4 个基准 + 2 个判据(sumBuckets 等价性、
pinned 桶惰性)。3/3 变异全被抓(无条件建 pinned 桶、firstHour 用
floor、keyHour 不再写)。

(cherry picked from commit be11a06a46)
2026-09-27 18:44:41 +08:00
9c3aabb7f9 feat(gateway): per-key 用量配额(token + 请求数)与重置周期
问题:密钥控制只能限制模型范围。实测发现三个缺陷,其中前两个让
per-model token_quota 在真实链路上从未生效:

1. 桶键不含 key。scopeTokens 调 WindowTokens(model, source, win),
   桶键是 model / source::model,与调用方无关。实测两把 key 各用
   1000 token,窗口报 2000 —— A key 的额度被 B key 消耗。
2. 无 source pin 的桶永远是空的。真实记录 Source 总被填上,桶键存成
   "deepseek::m1",而无 pin 的查询找 "m1" —— 读到 0,永远 < quota,
   配额形同虚设。实测 WindowTokens("m1","",1h)=0 而 pinned=2000。
3. AUTO scope 走 KeyTokens(key),是全时段累计、永不重置。实测 30 天
   前的 200 token 仍计入 1 小时配额(报 210 而非 10)。配了
   period: hour 也不会每小时归零。

生产 5 把 user key 全是 token_quota: 0,所以前两条一直没暴露。

改动:
- Stats 新增 per-key 小时桶 keyModelHour(key → model → hour)与
  keyHour(key 总量)、keyReqHour(请求数),retention 40 天,与既有
  modelHour 对齐以覆盖最长的 month 窗口;LoadAudit 走 aggregateLocked,
  所以窗口用量跨重启存活。modelHour 保持 key-blind:它服务的是 AUTO
  槽位配额(限制整个网关对某槽位的消耗),语义不同,不应被 per-key
  改造污染。
- 每个请求写两份模型桶:裸 model 与 source::model。无 pin 的 scope
  条目读前者,有 pin 的读后者。
- GWKey 新增 TokenQuota / ReqQuota / Period / Hours:整钥配额,
  跨该 key 所有模型共享一份预算;ReqQuota 覆盖持续请求量(源上的
  RPM 只管突发)。
- 配额耗尽返回 429 + Retry-After(rate_limit_exceeded),而不是 403:
  403 让客户端以为这把 key 永远不能用该模型,直接放弃;429 + 等待
  才能在窗口重置后自动恢复。模型越权仍是 403。
- admin key 永不受配额限制 —— 否则操作者会把自己锁在门外。
- 周期词表在写入时校验,拼错的 period 被拒绝而不是静默当成永不过期
  (那与操作者输入的意图正好相反)。
- PUT /api/keys 的配额字段是指针:省略=保留原值,显式 0=解除限制。
  否则只改模型范围就会悄悄清空预算。

判据 3 个文件 24 例,9 个变异全部被抓:key 隔离、pin 桶缺失、
AUTO 周期、key-blind 退化、429→403、admin 被限、PUT 清空配额、
Validate 失效、pinned 桶缺失。前三个变异最初漏网 —— 判据只测了
Stats 层没测接线,补了走真实 HTTP 的接线层与 API 层判据后抓住。
端到端验证:真实进程 + 加密配置往返,配额字段与 enc:v1 密钥均正常。

(cherry picked from commit 5306251840)
2026-09-27 18:44:41 +08:00