服务器如何获取真实客户端 IP

0x01 先查个问题

测试环境微信支付通道提示网络环境未能通过安全验证，请稍后再试，出现这种情况一般首要 想到可能是双方网络交互中微信方验参与我们出现不一致，翻了下手册确定是这类问题开始排查环节。

1.可能获取真实IP方式错误

• getenv('HTTP_CLIENT_IP')
• getenv('HTTP_X_FORWARDED_FOR')
• getenv('REMOTE_ADDR')
• filter_var($remote_ip, FILTER_VALIDATE_IP)
• 已经依次获取并过滤
• 固程序没有任何问题，往上发散

2.是否反向代理

经过反向代理后，由于在客户端和web服务器之间增加了中间层，因此web服务器无法直接拿到客户端的ip，只能通过$remote_addr变量拿到的将是反向代理服务器的ip地址，检查不存在此类问题，再往上，擅长网络工程的同学表示绝不认输

3.可能NAT分配出口IP，或负载均衡服务分发出现异常

# 本机IPifconfig | grep -A 1 "en" | grep broadcast | cut -d " " -f 2 
# 外网IPcurl --silent http://icanhazip.com 
netstat -tn|grep 80|akw '{print $5}'|awk -F '{print $1}' | grep [本地IP] 

这里出现问题，竟然没有我的IP，再以nginx $remote_addr拿到的IP作为参考，这是nginx最后一次握手的IP,$remote_addr = 10.168.0.0/16 段 在nginx处打印$remote_addr，并在server_name添加当前机器ip，分别以负载均衡IP与本地IP做测试，最终确定问题出现在负载均衡服务器出现异常

检查与80端口建立连接目标都有谁

先拿到我本地内网外网IP 方便之后问题排查

0x02 LNMP栈拿真实IP

LNMP栈内 PHP 所有获得到的TCP操作信息都是由前面Nginx通过fastcgi传递给它的，就比如$_SERVER['REMOTE_ADDR']由include fastcgi.conf;引进，其等于nginx的$remote_addr

Nginx中的几个变量：

• $remote_addr

代表客户端的IP，但它的值不是由客户端提供的，而是服务端根据客户端的ip指定的，icanhazip的原理也是这样， 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服务器就会把remote_addr设为你在公网暴露的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服务器就会把remote_addr设为这台代理机器的IP, 除非代理将你的IP附在请求header中一起转交给web服务器。

• $proxy_add_x_forwarded_for

$proxy_add_x_forwarded_for变量包含客户端请求头中的"X-Forwarded-For"，与$remote_addr两部分，他们之间用逗号分开。X-Forwarded-For(简称XFF)，X-Forwarded-For 是一个 HTTP 扩展头部。RFC 2616 协议并没有对它的定义，它最开始是由 Squid 这个缓存代理软件引入，用来表示 HTTP 请求端真实 IP。如今它已经成为事实上的标准，被各大HTTP 代理、负载均衡等转发服务广泛使用，并被写入 RFC 7239(Forwarded HTTP Extension` 标准之中。

• $proxy_set_header

已在排查问题中说明，可设置代理后 header

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; 

• X-Real-IP

一般比如X-Real-IP这一个自定义头部字段，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，这个要看经过代理的层级次数或是是否始终将真实IP一路传下来。(牢记：任何客户端传上来的东西都是不可信的)

当多层代理或使用CDN时，如果代理服务器不把用户的真实IP传递下去，那么服务器将永远不可能获取到用户的真实IP。

0x03 用户的真实IP从何而来

1.宽带供应商提供独立IP 比如家里电信宽带上网，电信给分配了公网ip，那么一个请求经过的ip路径如下：

192.168.0.1 (用户) –>  
  192.168.0.1/116.1.2.3 (路由器的局域网ip及路由器得到的电信公网ip)–>  119.110.0.0/16 (负载均衡服务器)–>  10.168.0.0/32  (业务处理服务器) 

这种情况下，119.147.19.234 会把得到的116.1.2.3附加到头信息中传给10.168.0.0/32,因此这种情况下，我们取得的用户ip则为:116.1.2.3。 如果119.110.0.0/16没有把116.1.2.3附加到头信息中传给业务服务器，业务服务器就只能取上上一级ip地址

2.宽带供应商不能提供独立IP

宽带提供商没有足够的公网ip，分配的是个内网ip，比如长宽等小的isp。请求路径则可能如下：

192.168.0.1 (用户) –>  
  192.168.0.1/10.0.1.2(路由器的局域网ip及路由器得到的运营商内网ip)–>  211.162.78.1  （网络运营商长城宽带的公网ip） 
  119.110.0.0/16 (负载均衡服务器)–>  10.168.0.0/32  (业务处理服务器) 

这种情况下得到的用户ip，就是211.162.78.1。 这种情况下，就可能出现一个ip对应有数十上百个用户的情况了

3.手机2g上网

网络提供商没法直接提供ip给单个用户终端，以中国移动cmwap上网为例，因此请求路径可能为：

手机（手机上没法查看到ip）–>  
  10.0.0.172(cmwap代理服务器ip)–>  10.0.1.2(移动运营商内网ip)–>  202.96.75.1（移动运营商的公网ip）–>  119.110.0.0/16 (负载均衡服务器)–>  10.168.0.0/32  (业务处理服务器) 

这种情况下得到的用户ip，就是202.96.75.1。2008年的时候整个广东联通就三个手机上网的公网ip，因此这种情况下，同一ip出现数十万用户也是正常的。

有几万或数十万员工的公司，这种也会出现来自同一ip的超多用户，可能达到几万人，但出口IP可能就那么几个。

0x04 NAT [Network Address Translation]

中文意思是网络地址转换，它允许一个整体机构以一个公用IP地址出现在Internet上。顾名思义，它是一种把内部私有网络地址(IP地址)翻译成合法网络IP地址的技术。NAT 可以让那些使用私有地址的内部网络连接到Internet或其它IP网络上。NAT路由器在将内部网络的数据包发送到公用网络时，在IP包的报头把私有地址转换成合法的IP地址。

RFC1918 规定了三块专有的地址，作为私有的内部组网使用

• A类：10.0.0.0—10.255.255.255 10.0.0.0/8
• B类：172.16.0.0—172.31.255.255 172.16.0.0/12
• C类：192.168.0.0—192.168.255.255 192.168.0.0/16

0x05 IPV6 来了?

写这篇文章的时候看到有个推送，表示阿里全面应用IPV6,这件事的意义还挺重大的

我们知道，一段 IPv4 标准的 IP 地址，一共由 4 X 8 = 32 位二进制数字组成，理论上存在 2^32 个 IP 地址。等于 4,294,967,296 ， 42 亿多个 IPv4 的地址。

参考世界互联网用户统计报告，全球现在大概有4,208,571,287人在上网，也就是说已经快到ipv4地址设计的最大IP数了

不过不用担心，前面提到的 NAT地址交换技术，让 IPv4 公网 IP 哪怕用完了也能凑合过。