Nginx访问控制与参数调优

月光光    Linux    737 次    2019-03-27 10:41:20


Nginx作为高性能web服务器深受广大开发者喜爱。为了安全我们要做好Nginx访问控制,比如允许和禁止某个IP访问、禁止访问某个目录、反爬虫等。同时可以适当调优配置使Nginx性能更加强悍。

Nginx全局变量

Nginx中有很多的全局变量,可以通过$变量名来使用。下面列举一些常用的全局变量:

变量说明
boxClass需要执行动画的元素的

变量说明

$args请求中的参数,如www.123.com/1.php?a=1&b=2的$args就是a=1&b=2
$content_lengthHTTP请求信息里的”Content-Length”
$conten_typeHTTP请求信息里的”Content-Type”
$document_rootnginx虚拟主机配置文件中的root参数对应的值
$document_uri当前请求中不包含指令的URI,如www.123.com/1.php?a=1&b=2的$document_uri就是1.php,不包含后面的参数
$host主机头,也就是域名
$http_user_agent客户端的详细信息,也就是浏览器的标识,用curl -A可以指定
$http_cookie客户端的cookie信息
$limit_rate如果nginx服务器使用limit_rate配置了显示网络速率,则会显示,如果没有设置, 则显示0
$remote_addr客户端的公网ip
$remote_port客户端的port
$remote_user如果nginx有配置认证,该变量代表客户端认证的用户名
$request_body_file做反向代理时发给后端服务器的本地资源的名称
$request_method请求资源的方式,GET/PUT/DELETE等
$request_filename当前请求的资源文件的路径名称,相当于是$document_root/$document_uri的组合
$request_uri请求的链接,包括$document_uri和$args
$scheme请求的协议,如ftp,http,https
$server_protocol客户端请求资源使用的协议的版本,如HTTP/1.0,HTTP/1.1,HTTP/2.0等
$server_addr服务器IP地址
$server_name服务器的主机名
$server_port服务器的端口号
$uri和$document_uri相同
$http_referer客户端请求时的referer,通俗讲就是该请求是通过哪个链接跳过来的,用curl -e可以指定

Nginx location

location作用

location指令的作用是根据用户请求的URI来执行不同的应用。即根据用户请求的网站地址URL进行匹配,匹配成功就进行相应的操作。

语法

location的语法规则:location [=|~|~*|^~] /uri/ { … }
location匹配的变量是$uri
关于几种字符的说明

字符描述
=表示精准匹配
~表示区分大小写的正则匹配
~*表示不区分大小写的正则匹配
^~表示uri以指定字符或字符串开头
/通用匹配,任何请求都会匹配到

规则优先级

= 高于 ^~ 高于 ~* 等于 ~ 高于 /

示例1

location = "/12.jpg" { ... }
如:
www.xxx.com/12.jpg 匹配
www.xxx.com/abc/12.jpg 不匹配

location ^~ "/abc/" { ... }
如:
www.xxx.com/abc/123.html 匹配
www.xxx.com/a/abc/123.jpg 不匹配

location ~ "png" { ... }
如:
www.xxx.com/aaa/bbb/ccc/123.png 匹配
www.xxx.com/aaa/png/123.html 匹配

location ~* "png" { ... }
如:
www.xxx.com/aaa/bbb/ccc/123.PNG 匹配
www.xxx.com/aaa/png/123.html 匹配


location /admin/ { ... }
如:
www.xxx.com/admin/aaa/1.php 匹配
www.xxx.com/123/admin/1.php 不匹配

注意:
有些资料上介绍location支持不匹配 !~如: location !~ 'png'{ ... }
这是错误的,location不支持 !~
如果有这样的需求,可以通过if(location优先级小于if )来实现,如: if ($uri !~ 'png') { ... }

访问控制

web2.0时代,很多网站都是以用户为中心,网站允许用户发布内容到服务器。由于为用户开放了上传功能,因此有很大的安全风险,比如黑客上传木马程序等等。因此,访问控制就很有必要配置了。

deny与allow

字面上很容易理解就是拒绝和允许。
Nginx的denyallow指令是由ngx_http_access_module模块提供,Nginx安装默认内置了该模块。

语法
语法:allow/deny address | CIDR | unix: | all

它表示,允许/拒绝某个ip或者一个ip段访问.如果指定unix:,那将允许socket的访问。
注意:unix在1.5.1中新加入的功能。
在nginx中,allow和deny的规则是按顺序执行的。

示例1

location /
{
    allow 192.168.0.0/24;
    allow 127.0.0.1;
    deny all;
}

说明:这段配置值允许192.168.0.0/24网段和127.0.0.1的请求,其他来源IP全部拒绝。

示例2:

location ~ "admin"
{
    allow 192.168.30.7;
    deny all
}

说明:访问的uri中包含admin的请求,只允许192.168.30.7这个IP的请求。

基于location的访问控制

日常上,访问控制基本是配合location来做配置的,直接例子吧。
示例1:

location /blog/
{
    deny all;
}

说明:针对/blog/目录,全部禁止访问,这里的deny all;可以改为return 403;.
示例2

location ~ ".bak|\.ht"
{
    return 403;
}

说明:访问的uri中包含.bak字样的或者包含.ht的直接返回403状态码。

测试链接举例:

  • www.xxx.com/abc.bak
  • www.xxx.com/blog/123/.htalskdjf

如果用户输入的URL是上面其中之一都会返回403。
示例3

location ~ (data|cache|tmp|image|attachment).*\.php$
{
    deny all;
}

说明:请求的uri中包含data、cache、tmp、image、attachment并且以.php结尾的,全部禁止访问。

测试链接举例:

  • www.xxxxxx.com/aming/cache/1.php
  • www.xxxxxxx.com/image/123.phps
  • www.xxxxxx.com/aming/datas/1.php

基于$document_uri的访问控制

前面介绍了内置变量$document_uri含义是当前请求中不包含指令的URI。
如www.123.com/1.php?a=1&b=2的$document_uri就是1.php,不包含后面的参数。
我们可以针对这个变量做访问控制。
示例1

if ($document_uri ~ "/admin/")
{
    return 403;
}

说明:当请求的uri中包含/admin/时,直接返回403.

注意:if结构中不支持使用allowdeny。

测试链接:

1. www.xxxxx.com/123/admin/1.html 匹配
2. www.xxxxx.com/admin123/1.html  不匹配
3. www.xxxxx.com/admin.php  不匹配

示例2

if ($document_uri = /admin.php)
{
    return 403;
}

说明:请求的uri为/admin.php时返回403状态码。

测试链接:

1. www.xxxxx.com/admin.php # 匹配
2. www.xxxxx.com/123/admin.php # 不匹配

示例3

if ($document_uri ~ '/data/|/cache/.*\.php$')
{
    return 403;
}

说明:请求的uri包含data或者cache目录,并且是php时,返回403状态码。

测试链接:

1. www.xxxxx.com/data/123.php  # 匹配
2. www.xxxxx.com/cache1/123.php # 不匹配

基于$request_uri访问控制

$request_uri比$docuemnt_uri多了请求的参数。主要是针对请求的uri中的参数进行控制。
示例

if ($request_uri ~ "gid=\d{9,12}")
{
    return 403;
}

说明:\d{9,12}是正则表达式,表示9到12个数字,例如gid=1234567890就符号要求。

测试链接:

1. www.xxxxx.com/index.php?gid=1234567890&pid=111  匹配
2. www.xxxxx.com/gid=123  不匹配

背景知识:
曾经有一个客户的网站cc攻击,对方发起太多类似这样的请求:/read-123405150-1-1.html
实际上,这样的请求并不是正常的请求,网站会抛出一个页面,提示帖子不存在。
所以,可以直接针对这样的请求,return 403状态码。

基于$http_user_agent的访问控制(反爬虫)

user_agent可以简单理解成浏览器标识,包括一些蜘蛛爬虫都可以通过user_agent来辨识。假如观察访问日志,发现一些搜索引擎的蜘蛛对网站访问特别频繁,它们并不友好。为了减少服务器的压力,其实可以把除主流搜索引擎蜘蛛外的其他蜘蛛爬虫全部封掉。
示例

if ($user_agent ~ 'YisouSpider|MJ12bot/v1.4.2|YoudaoBot|Tomato')
{
    return 403;
}

说明:user_agent包含以上关键词的请求,全部返回403状态码。

测试:

1. curl -A "123YisouSpider1.0"
2. curl -A "MJ12bot/v1.4.1"

基于$http_referer的访问控制

$http_referer除了可以实现防盗链的功能外,还可以做一些特殊的需求。
比如:

网站被黑挂马,搜索引擎收录的网页是有问题的,当通过搜索引擎点击到网站时,却显示一个博彩网站。
由于查找木马需要时间,不能马上解决,为了不影响用户体验,可以针对此类请求做一个特殊操作。
比如,可以把从百度访问的链接直接返回404状态码,或者返回一段html代码。

示例

if ($http_referer ~ 'baidu.com')
{
    return 404;
}

或者

if ($http_referer ~ 'baidu.com')
{
    return 200 "<html><script>window.location.href='//$host$request_uri';</script></html>";
}

Nginx参数优化

Nginx作为高性能web服务器,即使不特意调整配置参数也可以处理大量的并发请求。当然,配置调优会使Nginx性能更加强悍,配置参数需要结合服务器硬件性能等做参考。

本站之前有文章专门介绍了Nginx优化:Nginx配置优化解读,下面再来复习一下:

worker进程优化

worker_processes num;

该参数表示启动几个工作进程,建议和本机CPU核数保持一致,每一核CPU处理一个进程,num表示数字。

worker_rlimit_nofile

它表示Nginx最大可用的文件描述符个数,需要配合系统的最大描述符,建议设置为102400。
还需要在系统里执行ulimit -n 102400才可以。
也可以直接修改配置文件/etc/security/limits.conf修改
增加:
#* soft nofile 655350 (去掉前面的#)
#* hard nofile 655350 (去掉前面的#)

worker_connections

该参数用来配置每个Nginx worker进程最大处理的连接数,
这个参数也决定了该Nginx服务器最多能处理多少客户端请求(worker_processes * worker_connections)
建议把该参数设置为10240,不建议太大。

http/tcp连接数优化

use epoll

使用epoll模式的事件驱动模型,该模型为Linux系统下最优方式。

multi_accept on

使每个worker进程可以同时处理多个客户端请求。

sendfile on

使用内核的FD文件传输功能,可以减少user mode和kernel mode的切换,从而提升服务器性能。

tcp_nopush on

当tcp_nopush设置为on时,会调用tcp_cork方法进行数据传输。
使用该方法会产生这样的效果:当应用程序产生数据时,
内核不会立马封装包,而是当数据量积累到一定量时才会封装,然后传输。

tcp_nodelay on

不缓存data-sends(关闭 Nagle 算法),这个能够提高高频发送小数据报文的实时性。

(关于Nagle算法)

【假如需要频繁的发送一些小包数据,比如说1个字节,以IPv4为例的话,则每个包都要附带40字节的头,
也就是说,总计41个字节的数据里,其中只有1个字节是我们需要的数据。
为了解决这个问题,出现了Nagle算法。
它规定:如果包的大小满足MSS,那么可以立即发送,否则数据会被放到缓冲区,等到已经发送的包被确认了之后才能继续发送。
通过这样的规定,可以降低网络里小包的数量,从而提升网络性能。

keepalive_timeout

定义长连接的超时时间,建议30s,太短或者太长都不一定合适,当然,最好是根据业务自身的情况来动态地调整该参数。

keepalive_requests

定义当客户端和服务端处于长连接的情况下,每个客户端最多可以请求多少次,可以设置很大,比如50000.

reset_timeout_connection on

设置为on的话,当客户端不再向服务端发送请求时,允许服务端关闭该连接。

client_body_timeout

客户端如果在该指定时间内没有加载完body数据,则断开连接,单位是秒,默认60,可以设置为10。

send_timeout

这个超时时间是发送响应的超时时间,即Nginx服务器向客户端发送了数据包,但客户端一直没有去接收这个数据包。
如果某个连接超过send_timeout定义的超时时间,那么Nginx将会关闭这个连接。单位是秒,可以设置为3。

压缩

对于纯文本的内容,Nginx是可以使用gzip压缩的。使用压缩技术可以减少对带宽的消耗。
ngx_http_gzip_module模块支持

配置如下:

gzip on; //开启gzip功能
gzip_min_length 1024; //设置请求资源超过该数值才进行压缩,单位字节
gzip_buffers 16 8k; //设置压缩使用的buffer大小,第一个数字为数量,第二个为每个buffer的大小
gzip_comp_level 6; //设置压缩级别,范围1-9,9压缩级别最高,也最耗费CPU资源
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml image/jpeg image/gif image/png; //指定哪些类型的文件需要压缩
gzip_disable "MSIE 6\."; //IE6浏览器不启用压缩

测试:

curl -I -H "Accept-Encoding: gzip, deflate" http://www.xxxxx.com/1.css

日志

  • 错误日志级别调高,比如crit级别,尽量少记录无关紧要的日志。
  • 对于访问日志,如果不要求记录日志,可以关闭,
  • 静态资源的访问日志关闭

静态文件过期

对于静态文件,需要设置一个过期时间,这样可以让这些资源缓存到客户端浏览器,
在缓存未失效前,客户端不再向服务期请求相同的资源,从而节省带宽和资源消耗。

配置示例如下:

location ~* ^.+\.(gif|jpg|png|css|js)$                                      
{
    expires 1d; //1d表示1天,也可以用24h表示一天。
}

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