nginx 动态计算拦截非法访问ip

需求：在Nginx上实现一个动态拦截IP的方法，具体是当某个IP在1分钟内访问超过60次时，将其加入Redis并拦截，拦截时间默认1天。

技术选型：使用Nginx+Lua+Redis的方法。这种方案通过Lua脚本在Nginx处理请求时检查Redis中的黑名单，同时统计访问频率，超过阈值就封禁。这应该符合用户的需求。

需要结合Lua脚本和Redis的计数功能。安装OpenResty，配置Nginx的Lua模块，编写Lua脚本统计访问次数，使用Redis存储和过期键，以及设置拦截逻辑。连接池的使用，避免频繁连接Redis影响性能。

一、环境准备

1. 安装OpenResty
   OpenResty集成了Nginx和Lua模块，支持直接运行Lua脚本：

   # Ubuntu/Debian
   sudo apt-get install openresty
   # CentOS
   yum install openresty

2. 安装Redis服务

   sudo apt-get install redis-server  # Debian系
   sudo yum install redis             # RedHat系

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二、Nginx配置

1. 主配置文件（nginx.conf）
   在http块中添加共享内存和Lua脚本路径：

   http {
       lua_package_path "/usr/local/openresty/lualib/?.lua;;";
       lua_shared_dict ip_limit 10m;  # 共享内存区
   
       server {
           listen 80;
           server_name _;
   
           location / {
               access_by_lua_file /usr/local/lua/ip_block.lua;  # 核心拦截脚本
               root /var/www/html;
           }
       }
   }

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三、Lua脚本实现动态拦截

1. 脚本路径
   创建Lua脚本：/usr/local/lua/ip_block.lua

2. 脚本内容

   local redis = require "resty.redis"
   local red = redis:new()
   
   -- Redis连接参数
   local redis_host = "127.0.0.1"
   local redis_port = 6379
   local redis_timeout = 1000  -- 毫秒
   local redis_auth = nil       -- 无密码留空
   
   -- 拦截参数
   local block_time = 86400     -- 封禁时间（1天）
   local time_window = 60       -- 统计窗口（1分钟）
   local max_requests = 60     -- 最大请求数
   
   -- 获取客户端IP
   local function get_client_ip()
       local headers = ngx.req.get_headers()
       return headers["X-Real-IP"] or headers["x_forwarded_for"] or ngx.var.remote_addr
   end
   
   -- 连接Redis
   local function connect_redis()
       red:set_timeout(redis_timeout)
       local ok, err = red:connect(redis_host, redis_port)
       if not ok then
           ngx.log(ngx.ERR, "Redis连接失败: ", err)
           return nil
       end
       if redis_auth then
           local ok, err = red:auth(redis_auth)
           if not ok then ngx.log(ngx.ERR, "Redis认证失败: ", err) end
       end
       return ok
   end
   
   -- 主逻辑
   local client_ip = get_client_ip()
   local counter_key = "limit:count:" .. client_ip
   local block_key = "limit:block:" .. client_ip
   
   -- 检查是否已封禁
   local is_blocked, err = red:get(block_key)
   if tonumber(is_blocked) == 1 then
       ngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN)  -- 直接返回403
   end
   
   -- 统计请求次数
   connect_redis()
   local current_count = red:incr(counter_key)
   if current_count == 1 then
       red:expire(counter_key, time_window)  -- 首次设置过期时间
   end
   
   -- 触发封禁条件
   if current_count > max_requests then
       red:setex(block_key, block_time, 1)   -- 封禁并设置1天过期
       red:del(counter_key)                  -- 删除计数器
       ngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN)
   end
   
   -- 释放Redis连接
   red:set_keepalive(10000, 100)

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四、性能优化

1. Redis连接池
   通过set_keepalive复用连接，避免频繁建立TCP连接

• 共享内存缓存
  使用lua_shared_dict缓存高频访问IP，减少Redis查询压力

1. 异步日志记录
   封禁操作异步写入日志文件，避免阻塞请求处理：

   ngx.timer.at(0, function()
       local log_msg = string.format("%s - IP %s blocked at %s", 
           ngx.var.host, client_ip, ngx.localtime())
       local log_file = io.open("/var/log/nginx/blocked_ips.log", "a")
       log_file:write(log_msg, "\n")
       log_file:close()
   end)

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五、验证与测试

1. 手动触发封禁

   # 模拟高频请求
   ab -n 100 -c 10 http://your-domain.com/
   # 检查Redis
   redis-cli keys "limit:block:*"

2. 自动解封验证
   等待24小时后检查封禁IP是否自动删除：

   redis-cli ttl "limit:block:1.2.3.4"  # 返回剩余秒数

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六、扩展方案

1. 分布式封禁
   在多台Nginx服务器间共享Redis黑名单，实现集群级拦截

1. 可视化监控
   通过Grafana+Prometheus展示实时拦截数据：

   # 采集Redis指标
   prometheus-redis-exporter --redis.address=localhost:6379

2. 动态调整阈值
   通过Redis Hash存储不同路径的拦截规则：

   local rule_key = "limit:rule:" .. ngx.var.uri
   local custom_rule = red:hget(rule_key, "max_requests")

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引用说明

• 核心拦截逻辑参考了Nginx+Lua+Redis的经典架构设计

• Redis键过期机制确保自动解封
• 性能优化方案借鉴了OpenResty最佳实践