基于Nginx实现限制某IP短时间访问次数

如何设置能限制某个IP某一时间段的访问次数是一个让人头疼的问题，特别面对恶意的ddos攻击的时候。其中CC攻击（Challenge Collapsar）是DDOS（分布式拒绝服务）的一种，也是一种常见的网站攻击方法，攻击者通过代理服务器或者肉鸡向向受害主机不停地发大量数据包，造成对方服务器资源耗尽，一直到宕机崩溃。

cc攻击一般就是使用有限的ip数对服务器频繁发送数据来达到攻击的目的，nginx可以通过HttpLimitReqModul和HttpLimitZoneModule配置来限制ip在同一时间段的访问次数来防cc攻击。

HttpLimitReqModul用来限制连单位时间内连接数的模块，使用limit_req_zone和limit_req指令配合使用来达到限制。一旦并发连接超过指定数量，就会返回503错误。

HttpLimitConnModul用来限制单个ip的并发连接数，使用limit_zone和limit_conn指令

这两个模块的区别HttpLimitReqModul是对一段时间内的连接数限制，HttpLimitConnModul是对同一时刻的连接数限制

HttpLimitReqModul 限制某一段时间内同一ip访问数实例

http{
  ...
  #定义一个名为allips的limit_req_zone用来存储session，大小是10M内存，
  #以$binary_remote_addr 为key,限制平均每秒的请求为20个，
  #1M能存储16000个状态，rete的值必须为整数，
  #如果限制两秒钟一个请求，可以设置成30r/m
  limit_req_zone $binary_remote_addr zone=allips:10m rate=20r/s;
  ...
  server{
    ...
    location {
      ...

      #限制每ip每秒不超过20个请求，漏桶数burst为5
      #brust的意思就是，如果第1秒、2,3,4秒请求为19个，
      #第5秒的请求为25个是被允许的。
      #但是如果你第1秒就25个请求，第2秒超过20的请求返回503错误。
      #nodelay，如果不设置该选项，严格使用平均速率限制请求数，
      #第1秒25个请求时，5个请求放到第2秒执行，
      #设置nodelay，25个请求将在第1秒执行。

      limit_req zone=allips burst=5 nodelay;
      ...
    }
    ...
  }
  ...
}

HttpLimitZoneModule 限制并发连接数实例

limit_zone只能定义在http作用域，limit_conn可以定义在http server location作用域

http{
  ...
  #定义一个名为one的limit_zone,大小10M内存来存储session，
  #以$binary_remote_addr 为key
  #nginx 1.18以后用limit_conn_zone替换了limit_conn
  #且只能放在http作用域
  limit_conn_zone  one $binary_remote_addr 10m; 
  ...
  server{
    ...
    location {
      ...
      limit_conn one 20;     #连接数限制
      #带宽限制,对单个连接限数，如果一个ip两个连接，就是500x2k
      limit_rate 500k;      
      ...
    }
    ...
  }
  ...
}

nginx白名单设置

以上配置会对所有的ip都进行限制，有些时候我们不希望对搜索引擎的蜘蛛或者自己测试ip进行限制，
对于特定的白名单ip我们可以借助geo指令实现。

http{
   geo $limited{
    default 1;
    #google
    64.233.160.0/19 0;
    65.52.0.0/14 0;
    66.102.0.0/20 0;
    66.249.64.0/19 0;
    72.14.192.0/18 0;
    74.125.0.0/16 0;
    209.85.128.0/17 0;
    216.239.32.0/19 0;
    #M$
    64.4.0.0/18 0;
    157.60.0.0/16 0;
    157.54.0.0/15 0;
    157.56.0.0/14 0;
    207.46.0.0/16 0;
    207.68.192.0/20 0;
    207.68.128.0/18 0;
    #yahoo
    8.12.144.0/24 0;
    66.196.64.0/18 0;
    66.228.160.0/19 0;
    67.195.0.0/16 0;
    74.6.0.0/16 0;
    68.142.192.0/18 0;
    72.30.0.0/16 0;
    209.191.64.0/18 0;
    #My IPs
    127.0.0.1/32 0;
    123.456.0.0/28 0; #example for your server CIDR
  }

geo指令定义了一个白名单$limited变量，默认值为1，如果客户端ip在上面的范围内，$limited的值为0

2.使用map指令映射搜索引擎客户端的ip为空串，如果不是搜索引擎就显示本身真是的ip，这样搜索引擎ip就不能存到limit_req_zone内存session中，所以不会限制搜索引擎的ip访问

map $limited $limit {
1 $binary_remote_addr;
0 "";
}

3.设置limit_req_zone和limit_req

limit_req_zone $limit zone=foo:1m rate=10r/m;

limit_req zone=foo burst=5;

最后我们使用ab压php-fpm的方式，对上面的方法效果实际测试下

例1：限制只允许一分钟内只允许一个ip访问60次配置，也就是平均每秒1次

首先我们准备一个php脚本放在根目录下$document_root

test.php

<?
for( $i=0; $i < 1000; $i++)
echo 'Hello World';
?>

nginx配置增加limit_req_zone 和 limit_req

http{
  ...
  limit_req_zone $binary_remote_addr zone=allips:10m rate=60r/m;
  ...
  server{
    ...
    location {
      ...
      limit_req zone=allips;
      ...
    }
    ...
  }
  ...
}
# ab -n 5 -c 1 http://blog.rekfan.com/test.php
127.0.0.1- - [22/Dec/2012:06:27:06 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 200 11000 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:06:27:06 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:06:27:07 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:06:27:07 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:06:27:07 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"

未设置brust和nodelay可以看到该配置只允许每秒访问1次，超出的请求返回503错误

http{
  ...
  limit_req_zone $binary_remote_addr zone=allips:10m rate=60r/m;
  ...
  server{
    ...
    location {
      ...
      limit_req zone=allips burst=1 nodelay;
      ...
    }
    ...
  }
  ...
}

# ab -n 5 -c 1 http://blog.rekfan.com/test.php
127.0.0.1- - [22/Dec/2012:07:01:00 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 200 11000 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:07:01:00 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 200 11000 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:07:01:01 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:07:01:01 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"
127.0.0.1 - - [22/Dec/2012:07:01:01 +0000] "GET /test.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "Rekfan_Server/1.2.6"

设置brust=1和nodelay后允许第1秒处理两个请求。

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