一、$remote_addr

表示发出请求的客户端主机的 IP 地址，但它的值不是由客户端提供的，而是Nginx与客户端进行TCP连接过程中，获得的客户端的真实地址 IP 地址，REMOTE_ADDR 无法伪造，因为建立 TCP 连接需要三次握手，如果伪造了源 IP，无法建立 TCP 连接，更不会有后面的 HTTP 请求。

当你的浏览器访问某个网站时：

假设中间没有任何代理，那么网站的Web服务器（Nginx，Apache等）获取的remote_addr为你的机器IP。
如果你用了某个代理，那么你的浏览器会先访问这个代理，然后再由这个代理转发到网站，这样Web服务器获取的remote_addr为代理机器的IP。

二、$X-Real-IP

X-Real-IP是一个自定义Header。X-Real-Ip 通常被 HTTP 代理用来表示与它产生 TCP 连接的设备 IP，这个设备可能是其他代理，也可能是真正的请求端。需要注意的是，X-Real-Ip 目前并不属于任何标准，代理和 Web 应用之间可以约定用任何自定义头来传递这个信息。

三、$X-Forwarded-For

X-Forwarded-For（XFF）是用来识别通过HTTP代理或负载均衡方式连接到Web服务器的客户端最原始的IP地址的HTTP请求头字段。

这一HTTP头一般格式如下：

X-Forwarded-For: client1, proxy1, proxy2, proxy3

其中的值通过一个 逗号+空格 把多个IP地址区分开，最左边（client1）是最原始客户端的IP地址, 代理服务器每成功收到一个请求，就把请求来源IP地址添加到右边。

在上面这个例子中，这个请求成功通过了三台代理服务器：proxy1, proxy2 及 proxy3。

请求由client1发出，到达了proxy3（proxy3可能是请求的终点）。
请求刚从client1中发出时，XFF是空的，请求被发往proxy1；
通过proxy1的时候，client1被添加到XFF中，之后请求被发往proxy2；
通过proxy2的时候，proxy1被添加到XFF中，之后请求被发往proxy3；
通过proxy3时，proxy2被添加到XFF中，之后请求的的去向不明，如果proxy3不是请求终点，请求会被继续转发。

最后一次代理服务器的地址并没有记录在X-Forwarded-For中，在下文会进行此说明的验证。

鉴于伪造这一字段非常容易，应该谨慎使用X-Forwarded-For字段。正常情况下XFF中最后一个IP地址是一个比较可靠的信息来源。

在代理转发及反向代理中经常使用X-Forwarded-For 字段：

代理转发

在代理转发的场景中，你可以通过内部代理链以及记录在网关设备上的IP地址追踪到网络中客户端的IP地址。处于安全考虑，网关设备在把请求发送到外网（因特网）前，应该去除 X-Forwarded-For 字段里的所有信息。这种情况下所有的信息都是在你的内部网络内生成，因此X-Forwarded-For字段中的信息应该是可靠的。

反向代理

在反向代理的情况下，你可以追踪到互联网上连接到你的服务器的客户端的IP地址, 即使你的网络服务器和互联网在路由上是不可达的。这种情况下你不应该信任所有X-Forwarded-For信息，其中有部分可能是伪造的。因此需要建立一个信任白名单来确保X-Forwarded-For中哪些IP地址对你是可信的。

最后一次代理服务器的地址并没有记录在代理链中，因此只记录 X-Forwarded-For 字段是不够的。完整起见，Web服务器应该记录请求来源的IP地址（remote_addr）以及X-Forwarded-For 字段信息。

四、示例及分析

4.1 示例环境说明

以nginx进行反向代理示例：

服务IP	角色
192.168. 1.82	客户端
192.168. 0.31	nginx proxy1
192.168. 0.41	nginx proxy2
192.168. 0.42	nginx proxy3
192.168. 0.36	nginx 后台服务

4.2 示例一

4.2.1 nginx proxy1 配置

location /proxy {proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_pass  http://192.168.0.41:3333;
}

4.2.2 nginx proxy2 配置

location /proxy {proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_pass  http://192.168.0.42:3333;
}

4.2.3 nginx proxy3 配置

location /proxy {proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_pass  http://192.168.0.36:3333;
}

4.2.4 nginx 后台服务配置

location /proxy {default_type text/html;charset gbk;return 200 "remote_addr:$remote_addr \r\n ,http_x_real_ip:$http_x_real_ip \r\n ,http_x_forwarded_for:$http_x_forwarded_for";
}

4.2.5 客户端访问服务

在客户端192.168.1.82发起服务请求：http://192.168.0.31:3333/proxy/，输出结果为：

remote_addr:192.168.0.42 ,http_x_real_ip:192.168.1.82 ,http_x_forwarded_for:192.168.1.82, 192.168.0.31, 192.168.0.41

4.2.6 分析

在离用户最近的反向代理nginx proxy1，通过proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr把真实客户端IP写入到请求头X-Real-IP，在nginx 后台服务输出$http_x_real_ip获取到的真实客户端IP；而nginx 后台服务的$remote_addr输出为最后一个反向代理的IP；
最后一次代理服务器的地址并没有记录在$X-Forwarded-For中，$X-Forwarded-For加上$remote_addr才能构建出完整的代理链路。
当有多个代理时，可以在第一个反向代理上配置proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr获取真实客户端IP；

4.3 示例二

4.3.1 伪造x-forwarded-for

利用PostMan伪造x-forwarded-for发起请求：

输出结果为：

remote_addr:192.168.0.42
,http_x_real_ip:192.168.1.82
,http_x_forwarded_for:127.0.0.1, 192.168.0.1, 192.168.1.82, 192.168.0.31, 192.168.0.41

4.3.2 改造nginx proxy1 配置

location /proxy {proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;proxy_pass  http://192.168.0.41:3333;
}

在第一个代理服务器上（nginx proxy1）用$remote_addr来覆盖X-Forwarded-For，用真实客户端IP过滤掉或覆盖伪造的IP。

4.3.3 客户端访问服务

再次利用PostMan伪造x-forwarded-for发起请求：