服务器获取真实客户端 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

可能获取真实IP方式错误
1. getenv('HTTP_CLIENT_IP')
2. getenv('HTTP_X_FORWARDED_FOR')
3. getenv('REMOTE_ADDR')
4. filter_var($remote_ip, FILTER_VALIDATE_IP)
5. 已经依次获取并过滤
6. 固程序没有任何问题，往上发散
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，擅长网络通信工程的同学表示绝不认输
可能NAT分配出口IP，或负载均衡服务分发出现异常
1. 先拿到我本地内网外网IP 方便之后问题排查
```
# 本机IP
ifconfig | grep -A 1 "en" | grep broadcast | cut -d " " -f 2
# 外网IP
curl --silent http://icanhazip.com
```
1. 检查与80端口建立连接目标都有谁
```
 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

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

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：

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
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：

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
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：

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。

NAT在 OSI参考模型的网络层 (第3层), 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

这三块私有地址本身是可路由的，只是公网上的路由器不会转发这三块私有地址的流量；当一个公司内部配置了这些私有地址后，内部的计算机在和外网通信时，公司的边界路由会通过NAT或者PAT技术，将内部的私有地址转换成外网IP，外部看到的源地址是公司边界路由转换过的公网IP地址，这在某种意义上也增加了内部网络的安全性