Nginx+Lua脚本+Redis 实现自动封禁访问频率过高IP

更新时间：2024年10月27日 10:40:30 作者：冰河

本文主要介绍了如何使用OpenResty+Lua进行动态封禁IP的解决方案,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

自己搭建的网站刚上线，短信接口就被一直攻击，并且攻击者不停变换IP，导致阿里云短信平台上的短信被恶意刷取了几千条，加上最近工作比较忙，就直接在OpenResty上对短信接口做了一些限制，采用OpenResty+Lua的方案成功动态封禁了频繁刷短信接口的IP。

一、临时解决方案

由于事情比较紧急，所以，当发现这个问题时，就先采用快速的临时方案解决。

（1）查看Nginx日志发现被攻击的IP 和接口

[root@binghe ~]# tail -f /var/log/nginx/access.log

发现攻击者一直在用POST请求 /fhtowers/user/getVerificationCode这个接口

在这里插入图片描述

（2）用awk和grep脚本过滤nginx日志，提取攻击短信接口的ip（一般这个接口是用来发注册验证码的，一分钟如果大于10次请求的话就不是正常的访问请求了，大家根据自己的实际情况更改脚本）并放到一个txt文件中去，然后重启nginx

[root@binghe ~]# cat denyip.sh
#!/bin/bash
nginx_home=/usr/local/openresty/nginx
log_path=/var/log/nginx/access.log
tail -n5000 $log_path | grep  getVerification | awk '{print $1}' |sort | uniq -c | sort -nr -k1 | head -n 100 |awk '{if($1>10)print ""$2""}' >$nginx_home/denyip/blocksip.txt
/usr/bin/nginx -s reload

（3）设置Nginx去读取用脚本过滤出来的blocksip.txt（注意一下，我这里的Nginx是用的openresty，自带识别lua语法的，下面会有讲openresty的用法）

location =  /fhtowers/user/getVerificationCode {  #短信接口
access_by_lua '
   local f = io.open("/usr/local/openresty/nginx/denyip/blocksip.txt")   #黑名单列表
   for line in f:lines() do
		  if ngx.var.http_x_forwarded_for == line then   #如果ip在黑名单列表里直接返回403
				 ngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN)
		  end
  end
 ';
 proxy_pass http://appservers;   #不在名单里就转发给后台的tomcat服务器
}

（4）把过滤脚本放进crontab任务里，一分钟执行一次

[root@binghe ~]# crontab -e
*/1 * * * * sh /root/denyip.sh

（5）查看一下效果，发现攻击者的请求都被返回403并拒绝了

在这里插入图片描述

二、OpenResty+Lua方案

临时方案有效果后，再将其调整成使用OpenResty+Lua脚本的方案，来一张草图。

在这里插入图片描述

接下来，就是基于OpenResty和Redis实现自动封禁访问频率过高的IP。

2.1 安装OpenResty

安装使用 OpenResty，这是一个集成了各种 Lua 模块的 Nginx 服务器，是一个以Nginx为核心同时包含很多第三方模块的Web应用服务器，使用Nginx的同时又能使用lua等模块实现复杂的控制。

（1）安装编译工具、依赖库

[root@test1 ~]# yum -y install readline-devel pcre-devel openssl-devel gcc

（2）下载openresty-1.13.6.1.tar.gz 源码包，并解压；下载ngx_cache_purge模块，该模块用于清理nginx缓存；下载nginx_upstream_check_module模块，该模块用于ustream健康检查。

[root@test1 ~]# cd /usr/local/
[root@test1 local]# wget https://openresty.org/download/openresty-1.13.6.1.tar.gz
[root@test1 local]# tar -zxvf openresty-1.13.6.1.tar.gz
[root@test1 local]# cd openresty-1.13.6.1/bundle
[root@test1 local]# wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
[root@test1 local]# tar -zxvf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
[root@test1 local]# wget https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/archive/v0.3.0.tar.gz
[root@test1 local]# tar -zxvf v0.3.0.tar.gz

（3）配置需安装的模块

# ./configure --help可查询需要安装的模块并编译安装
[root@test1 openresty-1.13.6.1]# ./configure --prefix=/usr/local/openresty --with-luajit --with-http_ssl_module --user=root --group=root --with-http_realip_module --add-module=./bundle/ngx_cache_purge-2.3/ --add-module=./bundle/nginx_upstream_check_module-0.3.0/ --with-http_stub_status_module 
[root@test1 openresty-1.13.6.1]# make && make install

（4）创建一个软链接方便启动停止

[root@test1 ~]# ln -s /usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx   /bin/nginx

（5）启动nginx

[root@test1 ~]# nginx  #启动
[root@test1 ~]# nginx  -s reload   #reload配置

如果启动时候报错找不到PID的话就用以下命令解决（如果没有更改过目录的话，让它去读nginx的配置文件就好了）

[root@test1 ~]# /usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx  -c /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

在这里插入图片描述

随后，打开浏览器访问页面。

在这里插入图片描述

（6）在Nginx上测试一下能否使用Lua脚本

[root@test1 ~]# vim /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

在server里面加一个

location /lua {
	default_type text/plain;
	content_by_lua ‘ngx.say(“hello,lua!”)';
}

在这里插入图片描述

加完后重新reload配置。

[root@test1 ~]# nginx  -s reload

在浏览器里输入 ip地址/lua，出现下面的字就表示Nginx能够成功使用lua了

在这里插入图片描述

2.2 安装Redis

（1）下载、解压、编译安装

[root@test1 ~]# cd /usr/local/
[root@test1 local]# wget http://download.redis.io/releases/redis-6.0.1.tar.gz
[root@test1 local]# tar -zxvf redis-6.0.1.tar.gz
[root@test1 local]# cd redis-6.0.1
[root@test1 redis-6.0.1]# make
[root@test1 redis-6.0.1]# make install

（2）查看是否安装成功

[root@test1 redis-6.0.1]# ls -lh /usr/local/bin/
[root@test1 redis-6.0.1]# redis-server -v
Redis server v=3.2.5 sha=00000000:0 malloc=jemalloc-4.0.3 bits=64 build=dae2abf3793b309d

（3）配置redis 创建dump file、进程pid、log目录

[root@test1 redis-6.0.1]# cd /etc/
[root@test1 etc]# mkdir redis
[root@test1 etc]# cd /var/
[root@test1 var]# mkdir redis
[root@test1 var]# cd redis/
[root@test1 redis]# mkdir  data log  run

（4）修改配置文件

[root@test1 redis]# cd /usr/local/redis-6.0.1/
[root@test1 redis-6.0.1]# cp redis.conf /etc/redis/6379.conf
[root@test1 redis-6.0.1]# vim /etc/redis/6379.conf
#绑定的主机地址
bind 192.168.1.222
#端口
port 6379
#认证密码（方便测试不设密码，注释掉）
#requirepass 
#pid目录
pidfile /var/redis/run/redis_6379.pid
#log存储目录
logfile /var/redis/log/redis.log
#dump目录
dir /var/redis/data
#Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
daemonize yes

（5）设置启动方式

[root@test1 redis-6.0.1]# cd /usr/local/redis-6.0.1/utils/
[root@test1 utils]# cp redis_init_script /etc/init.d/redis
[root@test1 utils]# vim /etc/init.d/redis   #根据自己实际情况修改

/etc/init.d/redis文件的内容如下。

#!/bin/sh
#
# Simple Redis init.d script conceived to work on Linux systems
# as it does use of the /proc filesystem.

REDISPORT=6379
EXEC=/usr/local/bin/redis-server
CLIEXEC=/usr/local/bin/redis-cli

PIDFILE=/var/run/redis_${REDISPORT}.pid
CONF="/etc/redis/${REDISPORT}.conf"

case "$1" in
    start)
        if [ -f $PIDFILE ]
        then
                echo "$PIDFILE exists, process is already running or crashed"
        else
                echo "Starting Redis server..."
                $EXEC $CONF
        fi
        ;;
    stop)
        if [ ! -f $PIDFILE ]
        then
                echo "$PIDFILE does not exist, process is not running"
        else
                PID=$(cat $PIDFILE)
                echo "Stopping ..."
                $CLIEXEC -p $REDISPORT shutdown
                while [ -x /proc/${PID} ]
                do
                    echo "Waiting for Redis to shutdown ..."
                    sleep 1
                done
                echo "Redis stopped"
        fi
        ;;
    *)
        echo "Please use start or stop as first argument"
        ;;
esac

增加执行权限，并启动Redis。

[root@test1 utils]# chmod a+x /etc/init.d/redis   #增加执行权限
[root@test1 utils]# service redis start     #启动redis

（6）查看redis是否启动

在这里插入图片描述

2.3 Lua访问Redis

（1）连接redis，然后添加一些测试参数

[root@test1 utils]# redis-cli -h 192.168.1.222 -p 6379
192.168.1.222:6379> set "123" "456"
OK

（2）编写连接Redis的Lua脚本

[root@test1 utils]# vim /usr/local/openresty/nginx/conf/lua/redis.lua
local redis = require "resty.redis"
local conn = redis.new()
conn.connect(conn, '192.168.1.222', '6379')     #根据自己情况写ip和端口号 
local res = conn:get("123")
if res==ngx.null then
    ngx.say("redis集群中不存在KEY——'123'")
    return
end
ngx.say(res)

（3）在nginx.conf配置文件中的server下添加以下location

[root@test1 utils]# vim /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf
location /lua_redis {
	default_type text/plain;
	content_by_lua_file /usr/local/openresty/nginx/conf/lua/redis.lua;
}

随后重新reload配置。

[root@test1 utils]# nginx  -s reload   #重启一下Nginx

（4）验证Lua访问Redis的正确性

在浏览器输入ip/lua_redis，如果能看到下图的内容表示Lua可以访问Redis。

在这里插入图片描述

准备工作已经完成，现在要实现OpenResty+Lua+Redis自动封禁并解封IP了。3.4

2.4 OpenResty+Lua实现

（1）添加访问控制的Lua脚本（只需要修改Lua脚本中连接Redis的IP和端口即可）

ok, err = conn:connect(“192.168.1.222”, 6379)

注意：如果在Nginx或者OpenResty的上层有用到阿里云的SLB负载均衡的话，需要修改一下脚本里的所有…ngx.var.remote_addr，把remote_addr替换成从SLB获取真实IP的字段即可，不然获取到的IP全都是阿里云SLB发过来的并且是处理过的IP，同时，这些IP全都是一个网段的，根本没有办法起到封禁的效果）。

完整的Lua脚本如下所示。

[root@test1 lua]# vim /usr/local/openresty/nginx/conf/lua/access.lua
local ip_block_time=300 --封禁IP时间（秒）
local ip_time_out=30    --指定ip访问频率时间段（秒）
local ip_max_count=20 --指定ip访问频率计数最大值（秒）
local BUSINESS = ngx.var.business --nginx的location中定义的业务标识符，也可以不加，不过加了后方便区分

--连接redis
local redis = require "resty.redis"  
local conn = redis:new()  
ok, err = conn:connect("192.168.1.222", 6379)  
conn:set_timeout(2000) --超时时间2秒

--如果连接失败，跳转到脚本结尾
if not ok then
    goto FLAG
end

--查询ip是否被禁止访问，如果存在则返回403错误代码
is_block, err = conn:get(BUSINESS.."-BLOCK-"..ngx.var.remote_addr)  
if is_block == '1' then
    ngx.exit(403)
    goto FLAG
end

--查询redis中保存的ip的计数器
ip_count, err = conn:get(BUSINESS.."-COUNT-"..ngx.var.remote_addr)

if ip_count == ngx.null then --如果不存在，则将该IP存入redis，并将计数器设置为1、该KEY的超时时间为ip_time_out
    res, err = conn:set(BUSINESS.."-COUNT-"..ngx.var.remote_addr, 1)
	res, err = conn:expire(BUSINESS.."-COUNT-"..ngx.var.remote_addr, ip_time_out)
else
    ip_count = ip_count + 1 --存在则将单位时间内的访问次数加1
  
    if ip_count >= ip_max_count then --如果超过单位时间限制的访问次数，则添加限制访问标识，限制时间为ip_block_time
        res, err = conn:set(BUSINESS.."-BLOCK-"..ngx.var.remote_addr, 1)
        res, err = conn:expire(BUSINESS.."-BLOCK-"..ngx.var.remote_addr, ip_block_time)
	else
        res, err = conn:set(BUSINESS.."-COUNT-"..ngx.var.remote_addr,ip_count)
		res, err = conn:expire(BUSINESS.."-COUNT-"..ngx.var.remote_addr, ip_time_out)
    end
end

-- 结束标记
::FLAG::
local ok, err = conn:close()

（2）在需要做访问限制的location里加两段代码即可，这里用刚才的/lua做演示

[root@test1 lua]# vim /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

在这里插入图片描述

主要是添加如下配置。

access_by_lua_file /usr/local/openresty/nginx/conf/lua/access.lua;

其中，set $business “lua” 是为了把IP放进Redis的时候标明是哪个location的，可以不加这个配置。

随后，重新reload配置。

[root@test1 lua]# nginx -s reload #修改完后重启nginx

（3）打开浏览器访问192.168.1.222/lua 并一直按F5刷新。

在这里插入图片描述

随后，连接Redis，查看IP的访问计数。

[root@test1 ~]# redis-cli -h 192.168.1.222 -p 6379

发现redis已经在统计访问lua这个网页ip的访问次数了

在这里插入图片描述

这个key的过期时间是30秒，如果30秒没有重复访问20次这个key就会消失，所以说正常用户一般不会触发这个封禁的脚本。

在这里插入图片描述

当30秒内访问超过了20次，发现触发脚本了，变成了403

在这里插入图片描述

再次查看Redis的key，发现多了一个lua-block-192.168.1.158，过期时间是300秒,就是说在300秒内这个ip无法继续访问192.168.1.222/lua这个页面了。

在这里插入图片描述

过五分钟后再去访问这个页面，又可以访问了。

在这里插入图片描述

这个脚本的目的很简单：一个IP如果在30秒内其访问次数达到20次则表明该IP访问频率太快了，因此将该IP封禁5分钟。同时由于计数的KEY在Redis中的超时时间设置成了30秒，所以如果两次访问间隔时间大于30秒将会重新开始计数。

大家也可以将这个脚本优化成，第一次封禁5分钟，第二次封禁半小时，第三次封禁半天，第四次封禁三天，第五次永久封禁等等。

到此这篇关于Nginx+Lua脚本+Redis 实现自动封禁访问频率过高IP的文章就介绍到这了,更多相关Nginx+Lua+Redis 自动封禁IP内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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