nginx 请求限制和访问控制

请求限制

限制主要有两种类型：

• 连接频率限制： limit_conn_module
• 请求频率限制： limit_req_module

HTTP协议的连接与请求

HTTP协议是基于TCP的，如果要完成一次HTTP请求的时候，首先进行TCP的三次握手。当建立连接的时候就可以进行请求和响应。

可以得到结论：
HTTP请求建立在一次TCP连接基础上，一次TCP请求至少产生一次HTTP请求（可以有多个）

对于 limit_conn_module模块

该ngix_http_limit_conn_module模块用于限制每个定义的密钥的连接数量，特别是来自单个IP地址的连接数量。

并非所有连接都被计算在内 只有在服务器处理请求并且已经读取了整个请求头时才计算连接。

对于连接限制的配置：

• Syntax: limit_conn_zone key zone=name:size;
• Default: —
• Context: http
• Syntax: limit_conn zone number;
• Default: — Context: http, server, location

对于第一部分可以理解在内存中开辟一个区域对于指定的nginx变量（key，例如：binary_remote_addr）进行限制。name表示申请的空间的名字，size表示申请空间的大小。

对于第二部分zone就是第一部分设置的名字name，number表示进行并发的限制。例如设置为1，表示一个时间段只能有一个。

对于ngx_http_limit_req_module模块：

用于限制每一个定义的密钥的请求的处理速率，特别是从一个单一的IP地址的请求的处理速率。限制是使用“泄漏桶”方法完成的

对于请求限制的配置：

• Syntax: limit_req_zone key zone=name:size rate=rate;
• Default: —
• Context: http
• Syntax: limit_req zone=name [burst=number] [nodelay];
• Default: —
• Context: http, server, location

对于第一部分配置和连接配置相似，rate表示速率，以秒s为单位（rate=1r/s）
对于第二部分zone就是第一部分设置的名字name，[]内为可配置选项。

实例：
首先编写配置文件 default.conf

    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=conn_zone:1m;
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_zone:1m rate=1r/s;
server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    #charset koi8-r;
    #access_log  /var/log/nginx/log/host.access.log  main;


    location / {
        root /opt/app/code;
        #limit_conn conn_zone 1;
        #limit_req zone=req_zone burst=3 nodelay;
        #limit_req zone=req_zone burst=3;
        #limit_req zone=req_zone;
        index  index.html index.htm;
    }

　　

我们看到上面为定义zone，第二行是请求定义，表示对远程请求进行每秒一次的请求限制。这里的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。burst 参数往后延迟3个请求 nodelay 立即返回

保存重新加载

使用 ab 进行压力测试

ab -n 40 -c 20 http://192.168.1.112/

可以看到40 个都连接成功

请求限制打开，1s同一个客户端只允许连接一次

 

再次进行测试

ab -n 40 -c 20 http://192.168.1.112/

可以发现只成功了一次

访问控制

nginx的访问控制主要分为两类：

• 基于IP的访问控制 http_access_module
• 基于用户的信任登录 http_auth_basic_module

对于http_access_module模块：

模块允许限制访问某些客户端地址。访问也可以通过密码子请求结果或JWT来限制满足控制地址和密码的同时访问限制。

配置语法：

• Syntax: allow address | CIDR | unix: | all;
• Default: —
• Context: http, server, location, limit_except
• Syntax: deny address | CIDR | unix: | all;
• Default: —
• Context: http, server, location, limit_except

语法中address表示地址，CIDR表示网段。unix:指定了特殊值，则允许访问所有UNIX域套接字。all表示所有的。

实例：配置访问控制
首先我们查看没有限制的时候进行的输出

编辑配置文件

location ~ ^/admin.html {
        root   /opt/app/code;
        deny 192.168.1.6;
        allow all;
        index  index.html index.htm;
    }

其中 ~ 表示对请求路径URL模式匹配，表示跟目下以1.html开头的家目录设置在/opt/app/code。

然后检查配置重启

nginx -tc /etc/nginx/nginx.conf 
systemctl reload nginx

重新访问我们的页面　　

 

现在配置只有本机可以访问

    location ~ ^/admin.html {
        root   /opt/app/code;
        allow 192.168.1.0/24;
        deny all;
        index  index.html index.htm;
    }

然后检查配置重启　

nginx -tc /etc/nginx/nginx.conf 
systemctl reload nginx

　　

重新访问我们的页面　

 

http_access_module模块的局限性：

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。（remote_addr是直接和nginx通信的IP）如果我们访问不是直接访问到服务端而是由中间代理进行（如上图），访问控制这时就会失效。

局限性解决方法总结：

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
我们看一下http_x_forwarded_for记录过程：

http_x_forwarded_for = Client IP, Proxy(1)IP, Proxy(2)IP,...

http_auth_basic_module模块

配置语法

• Syntax: auth_basic string | off;
• Default: auth_basic off;
• Context: http, server, location, limit_except
• Syntax: auth_basic_user_file file;
• Default: —
• Context: http, server, location, limit_except

语法讲解：
auth_basic 默认关闭，开启的话输入一段字符串即可。
auth_basic_user_file 该文件存储用户账号密码。

我们看一下官网的文件格式

# comment
name1:password1
name2:password2:comment
name3:password3

详细官方链接

密码加密方式有多中这里我们使用htpasswd　　

can be generated using the “htpasswd” utility from the Apache HTTP Server distribution or the “openssl passwd” command

想要使用该方式，首先要装对应的包 

yum -y install httpd-tools

接下来创建对应的use_file文件　　

htpasswd -c ./auth_conf zhangbiao

编辑配置文件

    location ~ ^/admin.html {
        root   /opt/app/code;
    auth_basic "Auth access test! input your password!";
    auth_basic_user_file /etc/nginx/auth_conf;
        index  index.html index.htm;
    }

　　

进行语法检查

nginx -tc /etc/nginx/nginx.conf
systemctl reload nginx

现在我们再次访问页面的时候就需要输入用户名密码　　

输入刚才的账号密码就可以正常访问了。

局限性：

一： 用户信息依赖文件
二： 操作管理机械，效率低

解决方式：

一： nginx结合LUA实现高效验证
二： nginx配合LDAP打通，利用nginx-auth-ldap模块