Nginx+Lua脚本+Redis 实现自动封禁访问频率过高IP

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。

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

./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 
make && make install

（5）启动nginx

 /usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx  -c /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf 
随后，打开浏览器访问页面。

（6）在Nginx上测试一下能否使用Lua脚本

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!")';
}

加完后重新reload配置。
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

2 、安装Redis
yum install -y redis

systemctl start redis

3 、Lua访问Redis
（1）连接redis，然后添加一些测试参数

redis-cli
set "123" "456"

（2）编写连接Redis的Lua脚本

vim /usr/local/openresty/nginx/conf/lua/redis.lua
local redis = require "resty.redis"
local conn = redis.new()
#根据自己情况写ip和端口号
conn.connect(conn, '192.168.20.205', '6379')      
local res = conn:get("123")
if res==ngx.null thenngx.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

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。

（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。

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。

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）
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。

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("192.168.20.205", 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 thengoto 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' thenngx.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_outres, err = conn:set(BUSINESS.."-COUNT-"..ngx.var.remote_addr, 1)res, err = conn:expire(BUSINESS.."-COUNT-"..ngx.var.remote_addr, ip_time_out)
elseip_count = ip_count + 1 --存在则将单位时间内的访问次数加1if 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_timeres, err = conn:set(BUSINESS.."-BLOCK-"..ngx.var.remote_addr, 1)res, err = conn:expire(BUSINESS.."-BLOCK-"..ngx.var.remote_addr, ip_block_time)elseres, 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

vim /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

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。

（3）打开浏览器访问192.168.20.205/lua 并一直按F5刷新。

随后，连接Redis，查看IP的访问计数。
发现redis已经在统计访问lua这个网页ip的访问次数了

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。

当30秒内访问超过了20次，发现触发脚本了，变成了403

再次查看Redis的key，发现多了一个lua-block-192.168.20.28，过期时间是300秒,就是说在300秒内这个ip无法继续访问192.168.20.205/lua这个页面了。

过五分钟后再去访问这个页面，又可以访问了。

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。