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IP門禁:用PHP實(shí)現(xiàn)一個(gè)IP防火墻

augushong

最近我遇到一個(gè)需求,我的一臺(tái)服務(wù)器總是遭到端口掃描和惡意登錄攻擊,對(duì)此可以怎么辦呢?似乎除了內(nèi)網(wǎng)隔離、增強(qiáng)密碼認(rèn)證、證書登錄、設(shè)置防火墻iptables,網(wǎng)上找不到什么別的方案,對(duì)了,還用堡壘機(jī)的方案。

這些方案實(shí)際上都無法解決我的問題。這是一臺(tái)公網(wǎng)服務(wù)器,并沒有什么復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),所以不能建立內(nèi)網(wǎng)隔離。調(diào)整賬號(hào)的密碼策略,自然是一個(gè)方案,但是人工操作太麻煩,而且我一般經(jīng)常換電腦使用,如果修改密碼,公司的和家里的電腦都要更新,很麻煩。設(shè)置防火墻自然是運(yùn)維的基本操作,但是iptables的配置太麻煩,ufw工具還好些,firewall-cmd就麻煩些,而且有一個(gè)巨大的痛點(diǎn),眾所周知,大家的出網(wǎng)IP都會(huì)經(jīng)常變,好不容易在命令行里一個(gè)字母一個(gè)字母的配置好了,睡了一覺,白費(fèi)了。堡壘機(jī)更不是一個(gè)主流的方案,有點(diǎn)大材小用,用了堡壘機(jī),反而不能隨意使用系統(tǒng),更何況還沒聽說過那個(gè)免費(fèi)的堡壘機(jī)呢。

那怎么辦呢,作為一個(gè)資深的PHP開發(fā)者,服務(wù)器這塊的應(yīng)用還不是手到擒來,當(dāng)初連內(nèi)網(wǎng)穿透都能輕松實(shí)現(xiàn),一個(gè)IP過濾系統(tǒng),小意思。所以我打算自己開發(fā)這樣一個(gè)項(xiàng)目,首先能夠?qū)崿F(xiàn)IP過濾,另外,可以輕松地將IP加入到白名單里,比如訪問一個(gè)網(wǎng)頁,就自動(dòng)加入到白名單。

整個(gè)項(xiàng)目不到幾個(gè)小時(shí)就研發(fā)完了,起碼滿足了我自己的需求,并且實(shí)現(xiàn)了這樣幾個(gè)特性:

  • 多進(jìn)程
  • 支持并發(fā)
  • 守護(hù)進(jìn)程
  • 可以通過網(wǎng)頁面板管理IP
  • 流量統(tǒng)計(jì)
  • 攔截記錄

現(xiàn)在我們來一步一步的實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)。

第一步,首先能夠簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的過濾IP

使用PHP監(jiān)聽端口并且轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的框架很多,對(duì)此我選擇workerman,原因有3:

  • 運(yùn)行簡(jiǎn)單穩(wěn)定
  • 方法接口簡(jiǎn)單
  • 內(nèi)置進(jìn)程守護(hù)

至于具體的安裝方法,可以參考他的官方文檔。

workerman的使用方法非常簡(jiǎn)單,只要10行代碼,就實(shí)現(xiàn)了IP轉(zhuǎn)發(fā)+白名單過濾:

$worker = new Worker('tcp:0.0.0.0:' . Config::get('door.port_in'));    
// 監(jiān)聽一個(gè)端口
$worker->count = 2;        
// 設(shè)置多進(jìn)程
$worker->onConnect = function (TcpConnection $connection) {    
    // 獲取IP白名單    
    $list_ip = AppIp::where('status', 0)->cache(3)->column('ip');    
    $remote_ip = $connection->getRemoteIp();   
    // 攔截IP   
    if (!in_array($remote_ip, $list_ip)) {        
        $connection->close();
    }    
    // 放行連接,連接內(nèi)部目標(biāo)端口    
    $to_connection = new AsyncTcpConnection('tcp:127.0.0.1:' . Config::get('door.port_to'));    
    // 互相轉(zhuǎn)發(fā)流量    
    $connection->pipe($to_connection);    
    $to_connection->pipe($connection);    
    $to_connection->connect();
}

正如上面代碼所示,只有簡(jiǎn)單幾行,便實(shí)現(xiàn)了IP監(jiān)聽和轉(zhuǎn)發(fā),其中IP白名單通過數(shù)據(jù)庫查詢,并且緩存。

第二步,與ThinkPHP命令行整合在一起

為了項(xiàng)目開發(fā)方便,我都會(huì)使用ThinkPHP框架進(jìn)行開發(fā),它夠簡(jiǎn)單,功能也比較齊全。

最終實(shí)現(xiàn)的命令行效果如下:

運(yùn)行命令
php think door start 
php think door start --mode d  // 守護(hù)進(jìn)程重啟
重啟
php think door restart
停止
php think door stop

workerman的命令參數(shù)與thinkphp并不兼容,但是實(shí)現(xiàn)這樣的效果并不難,實(shí)際上很簡(jiǎn)單,代碼如下:

<?php

declare(strict_types=1);

namespace app\common\command;

use think\console\Command;
use think\console\Input;
use think\console\input\Argument;
use think\console\input\Option;
use think\console\Output;

class Door extends Command
{
    protected function configure()
    {
        // 指令配置
        $this->setName('door')
            // 設(shè)置think的命令參數(shù)
            ->addArgument('action', Argument::OPTIONAL, "start|stop|restart|reload|status|connections", 'start')
            ->addOption('mode', 'm', Option::VALUE_OPTIONAL, 'Run the workerman server in daemon mode.')
            ->setDescription('the door command');
    }
    protected function execute(Input $input, Output $output)
    {
        // 指令輸出
        $output->writeln('door');
        $action = $input->getArgument('action');
        $mode = $input->getOption('mode');
        // 重新構(gòu)造命令行參數(shù),以便兼容workerman的命令
        global $argv;
        $argv = [];
        array_unshift($argv, 'think', $action);
        if ($mode == 'd') {
            $argv[] = '-d';
        } else if ($mode == 'g') {
            $argv[] = '-g';
        }
        // ...workerman的代碼    
    }
}

在上面的代碼中,主要做了兩件事:

  • 實(shí)現(xiàn)ThinkPHP的命令設(shè)置
  • 將命令參數(shù)重新構(gòu)造為workerman兼容的方式

第三步,實(shí)現(xiàn)管理面板

使用PHP實(shí)現(xiàn)一個(gè)管理面板太簡(jiǎn)單了,PHP到處都是這樣的后臺(tái)框架,這里我選擇ulthon_admin,這是我自己開發(fā)維護(hù)的,它基于ThinkPHP6,很簡(jiǎn)單,為定制而生,不搞所謂的“插件”和“市場(chǎng)”生態(tài),能夠自動(dòng)生成CURD代碼,并且內(nèi)置幾了幾個(gè)有趣的皮膚。

最終效果如下:

以上是ulthon_admin內(nèi)置的兩款皮膚效果,分別是:科幻、像素。

對(duì)于面板的管理,這里多做介紹,這算是PHP開發(fā)者的基本功,誰還不會(huì)個(gè)CURD啊。

第四步,進(jìn)階,更好的性能和流量統(tǒng)計(jì)

我們的IP攔截客戶端需要運(yùn)行在服務(wù)器上,并且直接連接數(shù)據(jù)庫,如果每次收到請(qǐng)求都要查詢數(shù)據(jù)庫,那么很有可能導(dǎo)致連接不通暢,尤其是客戶端和數(shù)據(jù)庫本身位置較遠(yuǎn)的時(shí)候。在第一步的代碼中,我們只是簡(jiǎn)單的使用了查詢緩存,但是還不夠,還可以優(yōu)化。并且我們可以在管理面板的截圖中看到,我們是可以統(tǒng)計(jì)流量和攔截次數(shù)的,現(xiàn)在我們要實(shí)現(xiàn)這些功能:

流量統(tǒng)計(jì)

首先我們將第一個(gè)步中,流量轉(zhuǎn)發(fā)部分的代碼改造成如下的樣子:

<?php
// 向TO發(fā)起連接
$to_connection = new AsyncTcpConnection('tcp://127.0.0.1:' . Config::get('door.port_to'));
$to_connection->onMessage = function ($source, $data) use ($connection, $remote_ip) {
    // 接收到來自TO的數(shù)據(jù),返回的數(shù)據(jù)
    $connection->send($data);
    // 將流量統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)到內(nèi)存里
    Cache::inc(md5($remote_ip) . '-to', strlen($data));
};
// 流程和流量控制
$to_connection->onClose = function ($source) use ($connection) {
    $connection->close();
};
$connection->onBufferFull = function ($dest) use ($to_connection) {
    $to_connection->pauseRecv();
};
$connection->onBufferDrain = function ($dest) use ($to_connection) {
    $to_connection->resumeRecv();
};
$connection->onMessage = function ($source, $data) use ($to_connection, $remote_ip) {
    // 接收來自IN的數(shù)據(jù),請(qǐng)求的數(shù)據(jù)
    $to_connection->send($data);
    // 將流量統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)到內(nèi)存里
    Cache::inc(md5($remote_ip) . '-in', strlen($data));
};
// 流程和流量控制
$connection->onClose = function ($source) use ($to_connection) {
    $to_connection->close();
};
$to_connection->onBufferFull = function ($dest) use ($connection) {
    $connection->pauseRecv();
};
$to_connection->onBufferDrain = function ($dest) use ($connection) {
    $connection->resumeRecv();
};

在第一部的代碼中,只用兩行便實(shí)現(xiàn)了這些代碼:

// 放行連接,連接內(nèi)部目標(biāo)端口
$to_connection = new AsyncTcpConnection('tcp:127.0.0.1:' . Config::get('door.port_to'));
// 互相轉(zhuǎn)發(fā)流量
$connection->pipe($to_connection);
$to_connection->pipe($connection);

這里使用的是workerman內(nèi)置的流量轉(zhuǎn)發(fā),它很好用,但是這里我們要統(tǒng)計(jì)流量,所以我們手動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)流量。

這里我們將統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩存里,而不是直接連接數(shù)據(jù)庫更新,這是為了更好的連接性能。我們會(huì)另外開啟一個(gè)進(jìn)程將這些改動(dòng)更新到數(shù)據(jù)庫。后面會(huì)介紹到。

攔截統(tǒng)計(jì)

我們將第一步中的加載IP白名單的邏輯改成下面這樣:

<?php
$worker->onConnect = function (TcpConnection $connection) {
    $disable_cache_key = 'disable_ip_list';
    $list_ip = Cache::get($disable_cache_key);
    if (empty($list_ip)) {
        $connection->close();
    }
    $remote_ip = $connection->getRemoteIp();
    if (!in_array($remote_ip, $list_ip)) {
        AppIpReject::initRecord($remote_ip);
        $connection->close();
    }
};

在這里我們不連接數(shù)據(jù)庫查詢,而是直接從本地緩存讀取白名單,這樣會(huì)有更好的性能。我們會(huì)在另一個(gè)進(jìn)程中更新這份白名單。

另外我們可以看到,攔截的IP調(diào)用了一個(gè)靜態(tài)方法,這里的功能很簡(jiǎn)單,判斷數(shù)據(jù)庫中該IP是否存在,如果不存在則新增,如果存在,則更新攔截次數(shù)+·1。這里就不多介紹了。這里也沒有必要做什么性能優(yōu)化,反正本來就是攔截的IP,優(yōu)化個(gè)毛。

高性能處理緩存數(shù)據(jù)

上面我們介紹,我們會(huì)另外開啟一個(gè)進(jìn)程,維護(hù)IP白名單,并且將流量統(tǒng)計(jì)提交到數(shù)據(jù)庫。這就是這個(gè)進(jìn)程:

<?php
$worker_ip = new Worker();
$worker_ip->name = 'report';
$worker_ip->onWorkerStart = function () {
    Timer::add(5, function () {
        $disable_cache_key = 'disable_ip_list';
        $list_ip = AppIp::where('status', 1)->column('ip');
        Cache::set($disable_cache_key, $list_ip);
        foreach ($list_ip as  $ip) {
            $ip_md5 = md5($ip);
            $in_length = Cache::pull("$ip_md5-in");
            // 請(qǐng)求的數(shù)據(jù)            
            $to_length = Cache::pull("$ip_md5-to");
            // 返回的數(shù)據(jù)           
            if (!empty($in_length) || !empty($to_length)) {
                $model_ip = AppIp::where('ip', $ip)->find();
                $model_ip->in_buffer += $in_length;
                $model_ip->to_buffer += $to_length;
                $model_ip->save();
            }
        }
    });
};

他做的事情很簡(jiǎn)單,讀取緩存,更新數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫,并且更新IP白名單。這里不需要考慮它和數(shù)據(jù)庫之間的性能問題,這是額外的進(jìn)程,不影響端口的連接和轉(zhuǎn)發(fā)。

下一步,更好的性能設(shè)計(jì)

以上,只有幾行代碼,幾個(gè)小時(shí)(如果不含設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)間,代碼量可能只有一兩個(gè)小時(shí))。還能再怎么優(yōu)化呢?實(shí)際上還是可以優(yōu)化的。

更好的內(nèi)存驅(qū)動(dòng)

這里使用的是ThinkPHP內(nèi)置的文件緩存,存儲(chǔ)到磁盤上,以上方法,在大量連接并發(fā)時(shí),肯定受制于磁盤的性能。所以自然而然,我們可以使用內(nèi)存緩存。

但是使用內(nèi)存緩存,redis可以嗎?并不好。這里是客戶端,它只是想簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單實(shí)現(xiàn)一個(gè)攔截轉(zhuǎn)發(fā),還要再部署redis,不可取。

但實(shí)際上,workerman本身內(nèi)置了數(shù)據(jù)共享組件,這是一個(gè)很好的方案。相當(dāng)于一個(gè)極簡(jiǎn)的redis。完美符合我們的需求。但是我并沒有實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,目前的系統(tǒng)已經(jīng)符合我的場(chǎng)景。

更好的客戶端

目前攔截IP客戶端和管理面板集成在一起,使用相同的配置,面板基于ThinkPHP,客戶端只是ThinkPHP的一個(gè)命令。我之所以這樣做,是希望直接在Workerman中使用ThinkPHP的眾多特性(數(shù)據(jù)庫、緩存)。

實(shí)際上,我們可以將客戶端的代碼,另外開一個(gè)項(xiàng)目,使客戶端和面板獨(dú)立開。在面板上實(shí)現(xiàn)通用得API。客戶端通過API操作數(shù)據(jù)。這樣客戶端就不需要連接數(shù)據(jù)庫。好處多多。

但是這樣也帶來的更多的工作量,這種情況下,我們自然而然的認(rèn)為客戶端的環(huán)境不安全,所以要做權(quán)限認(rèn)證,登錄認(rèn)證。接口開發(fā)也要寫更多的代碼。

總結(jié)

這篇文章主要介紹了我實(shí)現(xiàn)IP防火墻的思路。這些技術(shù),需要開發(fā)者有豐富的網(wǎng)站開發(fā)經(jīng)驗(yàn),這個(gè)要求不高,但是也要有基本的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)經(jīng)驗(yàn),這就有一定的門檻。Workerman非常簡(jiǎn)單,但是Workerman不是HTTP,這不是一般的網(wǎng)站開發(fā),需要一定的學(xué)習(xí)和思路轉(zhuǎn)變。但是對(duì)于我來說,輕車駕熟。如果我去找其他的方案,學(xué)習(xí)、部署、測(cè)試,可能還不如我自己開發(fā)來更快。

IP白名單是怎么管理的呢,既可以通過面板添加,也可以訪問面板的一個(gè)頁面,自動(dòng)獲取出網(wǎng)IP添加到白名單中,使用體驗(yàn)和很好。

實(shí)際上還有更好的方式,那就是做一個(gè)rss服務(wù)器,自動(dòng)獲取訂閱rss的客戶單的出網(wǎng)IP加入到白名單。但是我本身沒有使用rss的習(xí)慣,并且手機(jī)上也沒有好的rss閱讀器,也不想每次更新IP白名單都要特意打開它,也就沒使用這個(gè)方案。

我把它開源了,如果有需要可以參考: https://gitee.com/augushong/ip-door

更多

這個(gè)系統(tǒng),跟iptables相比,只是有一個(gè)更方便的IP白名單管理體驗(yàn)而已,相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)單堡壘機(jī)。他可以實(shí)現(xiàn),將一些端口隱藏起來,只有“我”能連接。

比如將ssh的端口隱藏起來,通過ip門禁轉(zhuǎn)發(fā)過去。再比如將80端口隱藏起來,通過ip門禁轉(zhuǎn)發(fā)過去。

目前我的系統(tǒng)還沒有實(shí)現(xiàn)多個(gè)端口的同時(shí)綁定轉(zhuǎn)發(fā),但是核心的思路是一樣的,可以參考使用。

原文標(biāo)題:IP門禁:手把手教你用PHP實(shí)現(xiàn)一個(gè)IP防火墻

原文地址:https://phpreturn.com/index/a62e1ddd672933.html

原文平臺(tái):PHP武器庫

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5個(gè)評(píng)論

liziyu

為你點(diǎn)贊??

  • 暫無評(píng)論
會(huì)飛的魚

??

  • 暫無評(píng)論
talentstone

你怎么這么優(yōu)秀

  • 暫無評(píng)論
sunwenzheng

Config::get Cache::inc
這幾個(gè)都是tp框架自身用的工具類,如果沒說明的話,一般沒用過的可能看不懂wokerman里面哪里來的這東西

  • liziyu 2022-08-29

    猜個(gè)八九不離十的,特別是符合 Prs標(biāo)準(zhǔn)的,一猜一個(gè)準(zhǔn)。^_^

skyhack

群主有空可以把waf的功能加進(jìn)去,肯定很棒! 支持下

  • 暫無評(píng)論
年代過于久遠(yuǎn),無法發(fā)表評(píng)論

augushong

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2018-10-17 加入
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