Nginx获取客户端信息

直接获取信息存在哪些问题？

如何解决这些问题？

我们整体上需要从两个方面来解决这些问题：

具体实践

配置nginx

通过Java方法获取客户端信息

Tomcat

k8s ingress获取真实IP地址配置

Nginx获取客户端信息

Nginx反向代理后，Servlet应用通过request.getRemoteAddr()取到的IP是Nginx的IP地址，并非客户端真实IP，通过request.getRequestURL()获取的域名、协议、端口都是Nginx访问Web应用时的域名、协议、端口，而非客户端浏览器地址栏上的真实域名、协议、端口。

直接获取信息存在哪些问题？

例如在某一台IP为192.168.101.1的服务器上，Tomcat端口号为8090，Nginx端口号80，Nginx反向代理8090端口：

server {listen 80;location / {proxy_pass http://127.0.0.1:8090; # 反向代理应用服务器HTTP地址}
}

在另一台ip为192.168.10.11机器上用浏览器打开http://192.168.101.1/api/getIp访问自己写的一个spring boot应用，获取客户端IP和URL：

log.info("RemoteAddr: {}" , request.getRemoteAddr());
log.info("URL: {}" ,request.getRequestURL().toString());

打印的结果信息如下：

RemoteAddr: 127.0.0.1
URL: http://127.0.0.1:8090/api/getIp

可以发现，当前程序获取到的客户端IP是Nginx的IP而非192.168.10.11浏览器所在机器的IP，获取到的URL是Nginx proxy_pass配置的URL组成的地址，而非浏览器地址栏上的真实地址。如果将Nginx用作https服务器反向代理后端的http服务，那么request.getRequestURL()获取的URL是http前缀的而非https前缀，无法获取到浏览器地址栏的真实协议。如果此时将request.getRequestURL()获取得到的URL用作拼接Redirect地址，就会出现跳转到错误的地址，这也是Nginx反向代理时经常出现的一个问题。

如何解决这些问题？

既然直接使用Nginx获取客户端信息存在问题，那我们该如何解决这个问题呢？

我们整体上需要从两个方面来解决这些问题：

（1）由于Nginx是代理服务器，所有客户端请求都从Nginx转发到Tomcat，如果Nginx不把客户端真实IP、域名、协议、端口告诉Tomcat，那么Tomcat应用永远不会知道这些信息，所以需要Nginx配置一些HTTP Header来将这些信息告诉被代理的Tomcat；

（2）Tomcat这一端，不能再获取直接和它连接的客户端（也就是Nginx）的信息，而是要从Nginx传递过来的HTTP Header中获取客户端信息。

具体实践

配置nginx

首先，我们需要在Nginx的配置文件nginx.conf中添加如下配置。

proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;

各参数的含义如下所示。

Host包含客户端真实的域名和端口号；
X-Forwarded-Proto表示客户端真实的协议（http还是https）；
X-Real-IP表示客户端真实的IP；
X-Forwarded-For这个Header和X-Real-IP类似，但它在多层代理时会包含真实客户端及中间每个代理服务器的IP。

此时，再试一下request.getRemoteAddr()和request.getRequestURL()的输出结果：

RemoteAddr: 127.0.0.1
URL: http://192.168.101.1/api/getIp

可以发现URL好像已经没问题了，但是IP还是本地的IP而非真实客户端IP。但是如果是用Nginx作为https服务器反向代理到http服务器，会发现浏览器地址栏是https前缀但是request.getRequestURL()获取到的URL还是http前缀，也就是仅仅配置Nginx还不能彻底解决问题。

通过Java方法获取客户端信息

以下示例是以java为例。适用于Nginx代理和k8s部署

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Objects;/*** 获取IP方法* 防止反向代理反向代理软件获取不到真实iPx信息*@author 重庆阿汤哥*/
public class IpUtils {public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {if (request == null) {return "unknown";}String ip = request.getHeader("x-forwarded-for");if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP");}if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {ip = request.getHeader("X-Forwarded-For");}if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");}if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {ip = request.getHeader("X-Real-IP");}if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {ip = request.getRemoteAddr();}ip = EscapeUtil.clean(ip);// 清除Xss特殊字符return "0:0:0:0:0:0:0:1".equals(ip) ? "127.0.0.1" : ip;}private static boolean internalIp(byte[] addr) {if (Objects.isNull(addr) || addr.length < 2) {return true;}final byte b0 = addr[0];final byte b1 = addr[1];// 10.x.x.x/8final byte SECTION_1 = 0x0A;// 172.16.x.x/12final byte SECTION_2 = (byte) 0xAC;final byte SECTION_3 = (byte) 0x10;final byte SECTION_4 = (byte) 0x1F;// 192.168.x.x/16final byte SECTION_5 = (byte) 0xC0;final byte SECTION_6 = (byte) 0xA8;switch (b0) {case SECTION_1:return true;case SECTION_2:if (b1 >= SECTION_3 && b1 <= SECTION_4) {return true;}case SECTION_5:switch (b1) {case SECTION_6:return true;}default:return false;}}/*** 将IPv4地址转换成字节** @param text IPv4地址* @return byte 字节*/public static byte[] textToNumericFormatV4(String text) {if (text.length() == 0) {return null;}byte[] bytes = new byte[4];String[] elements = text.split("\\.", -1);try {long l;int i;switch (elements.length) {case 1:l = Long.parseLong(elements[0]);if ((l < 0L) || (l > 4294967295L))return null;bytes[0] = (byte) (int) (l >> 24 & 0xFF);bytes[1] = (byte) (int) ((l & 0xFFFFFF) >> 16 & 0xFF);bytes[2] = (byte) (int) ((l & 0xFFFF) >> 8 & 0xFF);bytes[3] = (byte) (int) (l & 0xFF);break;case 2:l = Integer.parseInt(elements[0]);if ((l < 0L) || (l > 255L))return null;bytes[0] = (byte) (int) (l & 0xFF);l = Integer.parseInt(elements[1]);if ((l < 0L) || (l > 16777215L))return null;bytes[1] = (byte) (int) (l >> 16 & 0xFF);bytes[2] = (byte) (int) ((l & 0xFFFF) >> 8 & 0xFF);bytes[3] = (byte) (int) (l & 0xFF);break;case 3:for (i = 0; i < 2; ++i) {l = Integer.parseInt(elements[i]);if ((l < 0L) || (l > 255L))return null;bytes[i] = (byte) (int) (l & 0xFF);}l = Integer.parseInt(elements[2]);if ((l < 0L) || (l > 65535L))return null;bytes[2] = (byte) (int) (l >> 8 & 0xFF);bytes[3] = (byte) (int) (l & 0xFF);break;case 4:for (i = 0; i < 4; ++i) {l = Integer.parseInt(elements[i]);if ((l < 0L) || (l > 255L))return null;bytes[i] = (byte) (int) (l & 0xFF);}break;default:return null;}} catch (NumberFormatException e) {return null;}return bytes;}

这种方式虽然能够获取客户端的IP地址，但涉及到代码侵入，既然Servlet API提供了request.getRemoteAddr()方法获取客户端IP，那么通过改Tomcat服务器的配置岂不是更好的获取客户端信息。

Tomcat

如果使用Tomcat作为应用服务器，可以通过配置Tomcat的server.xml文件，在Host元素内最后加入：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteIpValve" />

k8s ingress获取真实IP地址配置

正常公司开发者基本无权限配置，需要联系自己公司运维，在racher中找到ingress-nginx-controller，在找到nginx-configuration

添加内容：

compute-full-forwarded-for: "true"
forwarded-for-header: "X-Forwarded-For"
use-forwarded-headers: "true"

保存后重启pod。随后ingress的添加真实的IP行为会与RFC一样都依次添加到X-Forwarded-For中了

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