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前一个是对一段时间内的连接数限制,后者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。

1.

http{
     geo $limited{
        default 1;
        #M$
        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;
        #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
ab.php

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://www.domain.com/ab.php

1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:06:27:06 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 200 11000 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:06:27:06 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:06:27:07 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:06:27:07 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:06:27:07 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "ApacheBench/2.3"

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://www.domain.com/ab.php

1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:07:01:00 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 200 11000 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:07:01:00 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 200 11000 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:07:01:01 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:07:01:01 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "ApacheBench/2.3"
1.2.3.4 - - [22/Dec/2012:07:01:01 +0000] "GET /ab.php HTTP/1.0" 503 537 "-" "ApacheBench/2.3"

设置brust=1和nodelay后允许第1秒处理两个请求。

Limit的漏桶原理

#以用户二进制IP地址,定义三个漏桶,滴落速率1-3req/sec,桶空间1m,1M能保持大约16000个(IP)状态

limit_req_zone  $binary_remote_addr  zone=qps1:1m   rate=1r/s;
limit_req_zone  $binary_remote_addr  zone=qps2:1m   rate=2r/s;
limit_req_zone  $binary_remote_addr  zone=qps3:1m   rate=3r/s;

server {

#速率qps=1,峰值burst=5,延迟请求
#严格按照漏桶速率qps=1处理每秒请求
#在峰值burst=5以内的并发请求,会被挂起,延迟处理
#超出请求数限制则直接返回503
#客户端只要控制并发在峰值[burst]内,就不会触发limit_req_error_log
# 例1:发起一个并发请求=6,拒绝1个,处理1个,进入延迟队列4个:

#time    request    refuse    sucess    delay
#00:01        6        1        1            4
#00:02        0        0        1            3
#00:03        0        0        1            2
#00:04        0        0        1            1
#00:05        0        0        1            0
location /delay {
limit_req   zone=qps1  burst=5;
}

#速率qps=1,峰值burst=5,不延迟请求
#加了nodelay之后,漏桶控制一段时长内的平均qps = 漏桶速率,允许瞬时的峰值qps > 漏桶qps
#所以峰值时的最高qps=(brust+qps-1)=5
#请求不会被delay,要么处理,要么直接返回503
#客户端需要控制qps每秒请求数,才不会触发limit_req_error_log
# 例2:每隔5秒发起一次达到峰值的并发请求,由于时间段内平均qps=1 所以仍然符合漏桶速率:

#time    request     refuse    sucess
#00:01         5         0          5
#00:05         5         0          5
#00:10         5         0          5

# 例3:连续每秒发起并发请求=5,由于时间段内平均qps>>1,超出的请求被拒绝:

#time    request     refuse     sucess
#00:01         5         0           5
#00:02         5         4           1
#00:03         5         4           1
location /nodelay {
limit_req   zone=qps1  burst=5 nodelay;
}

}