006.Nginx访问控制

一 Nginx 连接限制

1.1 HTTP协议的连接与请求

HTTP是建立在TCP, 一次HTTP请求需要先建立TCP三次握手(称为TCP连接),在连接的基础上再进行HTTP请求。
HTTP请求建立在一次TCP连接基础上,对于HTTP会话,一次TCP连接可以建立多次HTTP请求。
HTTP协议版本
连接关系
HTTP1.0
TCP不能复用
HTTP1.1
顺序性TCP复用
HTTP2.0
多路复用TCP复用

1.2 相关模块

Nginx自带的limit_conn_module模块(TCP连接频率限制模块)和limit_req_mudule模块(HTTP请求频率限制模块)支持对连接频率以及请求频率、来源进行限制,通常可可以用来防止DDOS攻击。
配置语法:
语法
范围
说明
limit_conn_zone 标识 zone=空间名:空间大小;
http
用于声明一个存储空间
limit_conn 空间名 并发限制数;
http、server、location
用于限制某个存储空间的并发数量
limit_conn_log_level 日志等级;
http、server、location
当达到最大限制连接数后, 记录日志的等级
limit_conn_status 状态码;
http、server、location
当超过限制后,返回的响应状态码,默认是503
limit_req_zone key zone=空间名:空间大小 rate=每秒请求数;
http
用于声明一个存储空间
limit_req zone=空间名 [burst=队列数] [nodelay];
http、server、location
用于限制某个存储空间的并发数量

1.3 配置方式

limit_conn_zone和limit_req_zone会声明一个zone空间来记录连接状态, 才能限制数量。
zone是存储连接状态的空间, 以键值对存储, 通常以客户端地址$binary_remote_addr作为key来标识每一个连接。
当zone空间被耗尽,服务器将会对后续所有的请求返回503(Service Temporarily Unavailable) 错误。

1.4 常见策略

示例如下:
  1 http {
  2     limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_zone:1m rate=10r/s;
  3 }
 
释义:定义一个req_zone的zone,设定1m空间大小,每秒10个请求数。
提示:burst和nodelay对并发请求设置了一个缓冲区和是否延迟处理的策略。
 
场景一:limit_req zone=req_zone;(即连接数等于请求数)
  • 若第1秒发送10个请求, 正常响应。
  • 若第1秒发送13个请求, 前10个请求正常响应, 后3个请求返回503(Service Temporarily Unavailable)。
提示:不加brust和nodelay的情况下, rate=10r/s每秒只能执行10次请求, 多的直接返回503错误。
 
场景二:limit_req zone=req_zone brust=5;(即添加brust=5)
  • 第1秒发送10个请求, 正常响应。
  • 第1秒发送13个请求, 前10个请求正常响应, 后3个请求放入brust等待响应。
  • 第1秒发送20个请求, 前10个请求正常响应, 后5个请求放入brust等待响应, 最后5个请求返回503(Service Temporarily Unavailable), 第2秒执行brust中的5个请求。
  • 第1秒发送20个请求, 前10个请求正常响应, 后5个请求放入brust等待响应, 最后5个请求返回503(Service Temporarily Unavailable), 第2秒发送6个请求, 执行brust中的5个请求, 将5个请求放入brust等待响应, 剩下的1个请求返回503(Service Temporarily Unavailable)。
提示:加brust=5不加nodelay的情况下, 有一个容量为5的缓冲区, rate=10r/s每秒只能执行10次请求, 多的放到缓冲区中, 如果缓冲区满了, 就直接返回503错误。而缓冲区在下一个时间段会取出请求进行响应, 如果还有请求进来, 则继续放缓冲区, 多的就返回503错误。
 
场景三:limit_req zone=req_zone brust=5 nodelay;(同时添加brust=5和nodelay)
  • 第1秒发送10个请求, 正常响应。
  • 第1秒发送13个请求, 13个请求正常响应。
  • 第1秒发送20个请求, 前15个请求正常响应, 后5个请求返回503(Service Temporarily Unavailable)。
  • 第1秒发送20个请求, 前15个请求正常响应, 后5个请求返回503(Service Temporarily Unavailable), 第2秒发送6个请求, 正常响应。
提示:加brust=5和nodelay的情况下, 有一个容量为5的缓冲区, rate=10r/s每秒能执行15次请求, 15=10+5。多的直接返回503错误。

1.5 连接限制配置

  1 [root@nginx01 ~]# mkdir /usr/share/nginx/limit/
  2 [root@nginx01 ~]# echo '<h1>Limit</h1>' > /usr/share/nginx/limit/index.html
  3 
  4 [root@nginx01 ~]# vi /etc/nginx/nginx.conf
  5 ……
  6 http {
  7     limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=conn_zone:10m;
  8     limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_zone:10m rate=1r/s;
  9 ……
 10 }
 
提示:$binary_remote_addr和$remote_addr代表的含义是一样的(远程主机的IP),只是使用$binary_remote_addr存储一个IP会比remote_addr省10个字节。
  1 [root@nginx01 ~]# vi /etc/nginx/conf.d/limit.conf
  2 server {
  3     server_name  limit.linuxds.com;
  4     location / {
  5         root   /usr/share/nginx/limit;
  6         index  index.html;
  7         limit_conn conn_zone 1;		#引用全局中的连接限制zone,并设置同一时刻只允许一个客户端连接
  8         limit_req zone=req_zone;	#引用全局中的请求限制zone
  9         #limit_req zone=req_zone burst=3 nodelay;	#参考场景三,此处注释
 10     }
 11 }
 
  1 [root@nginx01 ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#检查配置文件
  2 [root@nginx01 ~]# nginx -s reload			#重载配置文件
 
释义:
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=conn_zone:10m:http段定义一个连接限制zone;
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_zone:10m rate=1r/s:http段定义一个请求限制zone, rate为限制速率,限制一秒钟最多一个请求;
注意:多个请求可以建立在一次的TCP连接之上,因此通过对请求的限制,可以实现更精细的控制,粒度更细。因此请求限制相对比连接限制更优。

1.6 测试验证

  1 [root@client ~]# yum -y install httpd-tools
  2 [root@client ~]# ab -n 50 -c 10 http://limit.linuxds.com/index.html
 
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二 Nginx IP限制

2.1 相关模块

http_access_module:该模块可实现基于IP的访问控制,但通过代理可以绕过限制。
语法
范围
说明
allow IP地址 | CIDR网段 | unix: | all;
http、server、location、limit_except
允许IP地址、CIDR格式的网段、unix套接字或所有来源访问
deny IP地址 | CIDR网段 | unix: | all;
http、server、location、limit_except
禁止IP地址、CIDR格式的网段、unix套接字或所有来源访问
提示:allow和deny会按照顺序,从上往下,找到第一个匹配规则,判断是否允许访问,因此一般把all放最后。

2.2 IP访问控制配置

  1 [root@nginx01 ~]# mkdir /usr/share/nginx/ipaccess/
  2 [root@nginx01 ~]# echo '<h1>Ipaccess</h1>' > /usr/share/nginx/ipaccess/index.html
  3 
  4 [root@nginx01 ~]# vi /etc/nginx/conf.d/ipaccess.conf
  5 server {
  6     server_name  ipaccess.linuxds.com;
  7     location / {
  8         root   /usr/share/nginx/ipaccess;
  9         index  index.html;
 10         deny 115.205.87.7;			#拒绝特定IP
 11         allow all;				#允许其他所有
 12     }
 13 }
 
  1 [root@nginx01 ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf	#检查配置文件
  2 [root@nginx01 ~]# nginx -s reload			#重载配置文件
 

2.3 测试验证

浏览器访问:ipaccess.linuxds.com。
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[root@client ~]# curl ipaccess.linuxds.com
<h1>Ipaccess</h1>
注意:nginx的访问控制限制是针对客户端的IP来进行限制的,但是nginx并不确定真正的客户端是哪个,凡是和nginx进行交互的都被当做是客户端。即remote_addr是直接和nginx通信的IP,若不是直接访问到服务端而是由中间代理进行,访问控制这时就会失效。
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优化方法:
方法一:采用http头信息控制访问,如HTTP_X_FORWARD_FOR
方法二:结合geo模块
方法三:通过HTTP自定义变量传递
http_x_forwarded_for头信息控制访问会更好的解决该问题,它要求访问时必须带上所有用到的ip的地址信息,如下图所示:
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三 Nginx 账号限制

3.1 相关模块

http_auth_basic_module:基于文件匹配用户密码的登录。
语法
范围
说明
auth_basic 请输入你的帐号密码 | off;
(默认关闭)
http、server、location、limit_except
显示用户登录提示 (有些浏览器不显示提示)
auth_basic_user_file 存储帐号密码的文件路径;
http、server、location、limit_except
从文件中匹配帐号密码
提示:密码加密方式有多种,通常可使用htpasswd来生成密码文件,htpasswd需要安装yum install -y httpd-tools。

3.2 账号访问控制设置

  1 [root@nginx01 ~]# mkdir /usr/share/nginx/account/
  2 [root@nginx01 ~]# mkdir /etc/nginx/passwd/
  3 [root@nginx01 ~]# echo '<h1>Account</h1>' > /usr/share/nginx/account/index.html
 
 
  1 [root@nginx01 ~]# vi /etc/nginx/conf.d/account.conf
  2 server {
  3     server_name  account.linuxds.com;
  4     location / {
  5         root   /usr/share/nginx/account;
  6         index  index.html;
  7         auth_basic "Auth access test! input your password!";
  8         auth_basic_user_file /etc/nginx/passwd/auth_conf;
  9     }
 10 }
 
  1 [root@nginx01 ~]# yum -y install httpd-tools
  2 [root@nginx01 ~]# htpasswd -c /etc/nginx/passwd/auth_conf xhy
  3 [root@nginx01 ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf		#检查配置文件
  4 [root@nginx01 ~]# nginx -s reload				#重载配置文件
 
提示:htpasswd -c 创建新文件, -b可在参数中直接输入密码。

3.3 测试验证

浏览器访问:account.linuxds.com。
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输入xhy及密码。
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提示:
通过账户控制存在如下局限性:
  • 用户信息依赖文件;
  • 操作管理机械,配置效率低。
优化方法:
方法一:nginx结合LUA实现高效验证;
方法二:nginx配合LDAP打通,利用nginx-auth-ldap模块。

四 Nginx 流量限制

4.1 相关模块

http_core_moduleblock:设置除了指定的http methods外其他method将被限制,允许GET就自动允许HEAD方法。
语法
范围
说明
limit_rate rate;
默认值为0,即关闭限速。
http、server、location
限制向客户端传送响应的速率限制。
limit_rate_after size;
默认值为0,即关闭限速。
http、server、location
设置不限速传输的响应大小。
提示:limit_rate 参数 rate 的单位是字节/秒,设置为 0 将关闭限速。 nginx 按连接限速,所以如果某个客户端同时开启了两个连接,那么客户端的整体速率是这条指令设置值的 2 倍。limit_rate_after设置不限速传输的响应大小。当传输量大于此值时,超出部分将限速传送。

4.2 限速设置

设置《005.Nginx配置下载站点》中的下载站点速度:
  1 server {
  2 ……
  3     limit_rate_after 3m;
  4     limit_rate 20k;
  5     }
  6 }
 
  1 [root@nginx01 ~]# nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf		#检查配置文件
  2 [root@nginx01 ~]# nginx -s reload				#重载配置文件
 

4.3 测试验证

浏览器访问:http://download.linuxds.com/down/,然后下载相应文件测试速度限制。
参考:
https://www.cnblogs.com/cheyunhua/p/9640281.html
https://www.cnblogs.com/crazymagic/p/11012991.html
posted @ 2020-07-10 10:18  木二  阅读(352)  评论(0编辑  收藏