CDN：详解在使用CDN加速时Nginx获取用户IP的配置方法

关于CDN
内容分发网络（Content delivery network或Content distribution network，缩写：CDN）是指一种通过互联网互相连接的电脑网络系统，利用最靠近每位用户的主机，更快、更可靠地将音乐、图片、视频、应用程序及其他文件发送给用户，来提供高性能、可扩展性及低成本的网络内容传递给用户。

内容分发网络的总承载量可以比单一骨干最大的带宽还要大。这使得内容分发网络可以承载的用户数量比起传统单一主机多。也就是说，若把有100Gbps处理能力的主机放在只有10Gbps带宽的数据中心，则亦只能发挥出10Gbps的承载量。但如果放到十个有10Gbps的地点，整个系统的承载量就可以到10*10Gbps。

同时，将主机放到不同地点，可以减少互连的流量，进而降低带宽成本。

对于TCP传输而言，TCP的速度（throughput）会受到延迟时间（latency）与数据包漏失率（packet loss）影响。为了改善这些负面因素，内容分发网络通常会指派较近、较顺畅的主机节点将数据传输给用户。虽然距离并不是绝对因素，但这么做可以尽可能提高性能，用户将会觉得比较顺畅。这使得一些比较高带宽的应用（传输高清画质的视频）更容易推动。

内容分发网络另外一个好处在于有异地备援。当某个主机故障时，系统将会调用其他邻近地区的主机服务，进而提供接近100%的可靠度。

除此之外，内容分发网络提供给服务提供者更多的控制权。提供服务的人可以针对客户、地区，或是其他因子调整。

内容分发网络节点会在多个地点，多个不同的网络上摆放。这些节点之间会动态的互相传输内容，对用户的下载行为最优化，并借此减少内容供应者所需要的带宽成本，改善用户的下载速度，提高系统的稳定性。

内容分发网络所需要的节点数量随着需求而不同，依照所需要服务的对象大小，有可能有数万台主机。

CDN下nginx获取用户真实IP地址
随着nginx的迅速崛起，越来越多公司将apache更换成nginx. 同时也越来越多人使用nginx作为负载均衡, 并且代理前面可能还加上了CDN加速，但是随之也遇到一个问题：nginx如何获取用户的真实IP地址,
如果是后端真实主机是nginx，那么继续往下看。
实例环境：
用户IP 120.22.11.11
CDN前端 61.22.22.22
CDN中转 121.207.33.33
公司NGINX前端代理 192.168.50.121（外网121.207.231.22）
1、使用CDN自定义IP头来获取
假如说你的CDN厂商使用nginx,那么在nginx上将$remote_addr赋值给你指定的头,方法如下:

proxy_set_header remote-user-ip $remote_addr;

后端PHP代码getRemoteUserIP.php

<?php
  $ip = getenv("HTTP_REMOTE_USER_IP");
  echo $ip;  
?>

访问getRemoteUserIP.php,结果如下：

120.22.11.11 //取到了真实的用户IP,如果CDN能给定义这个头的话,那这个方法最佳

2、通过HTTP_X_FORWARDED_FOR获取IP地址
一般情况下CDN主机都会传送HTTP_X_FORWARDED_FOR头,这是一个ip串,后端的真实主机获取HTTP_X_FORWARDED_FOR头,截取字符串第一个不为unkown的IP作为用户真实IP地址, 例如：
120.22.11.11,61.22.22.22,121.207.33.33,192.168.50.121（用户IP,CDN前端IP,CDN中转,公司NGINX代理）
getFor.php

<?php
  $ip = getenv("HTTP_X_FORWARDED_FOR");
  echo $ip;
?>

访问getFor.php结果如下：

120.22.11.11,61.22.22.22,121.207.33.33,192.168.50.121

如果你是php程序员,你获取第一个不为unknow的ip地址,这边就是120.22.11.11.
3.使用nginx自带模块realip获取用户IP地址
安装nginx之时加上realip模块，我的参数如下：

  ./configure --prefix=/usr/local/nginx-1.4.1 --with-http_realip_module

真实主机nginx配置

  server {
    listen    80;
    server_name www.jb51.net;
    access_log /data/logs/nginx/www.jb51.net.access.log main;
 
    index index.php index.html index.html;
    root /data/site/www.jb51.net;
 
    location /
    {
        root /data/site/www.jb51.net;
    }
    location = /getRealip.php
    {
        set_real_ip_from 192.168.50.0/24;
        set_real_ip_from 61.22.22.22;
        set_real_ip_from 121.207.33.33;
        set_real_ip_from 127.0.0.1;
        real_ip_header  X-Forwarded-For;
        real_ip_recursive on;
        fastcgi_pass unix:/var/run/phpfpm.sock;
        fastcgi_index index.php;
        include fastcgi.conf;
    }
  }

getRealip.php内容

  <?php
    $ip = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];
    echo $ip;  
  ?>

访问www.jb51.net/getRealip.php,返回：

  120.22.11.11

如果注释 real_ip_recursive on或者 real_ip_recursive off
访问www.jb51.net/getRealip.php,返回：

121.207.33.33

很不幸,获取到了中继的IP,real_ip_recursive的效果看明白了吧.
set_real_ip_from：真实主机上一级代理的IP地址或者IP段,可以写多行
real_ip_header：从哪个header头检索出要的IP地址
real_ip_recursive：递归排除IP地址,ip串从右到左开始排除set_real_ip_from里面出现的IP,如果出现了未出现这些ip段的IP，那么这个IP将被认为是用户的IP。例如我这边的例子，真实主机获取到的IP地址串如下：

120.22.11.11,61.22.22.22,121.207.33.33,192.168.50.121

在real_ip_recursive on的情况下
61.22.22.22,121.207.33.33,192.168.50.121都出现在set_real_ip_from中,仅仅120.22.11.11没出现,那么他就被认为是用户的ip地址，并且赋值到remote_addr变量
在real_ip_recursive off或者不设置的情况下
192.168.50.121出现在set_real_ip_from中,排除掉，接下来的ip地址便认为是用户的ip地址
如果仅仅如下配置：

  set_real_ip_from  192.168.50.0/24;
  set_real_ip_from 127.0.0.1;
  real_ip_header  X-Forwarded-For;
  real_ip_recursive on;

访问结果如下：

  121.207.33.33

4、三种在CDN环境下获取用户IP方法总结
4.1 CDN自定义header头
优点：获取到最真实的用户IP地址,用户绝对不可能伪装IP
缺点：需要CDN厂商提供
4.2 获取forwarded-for头
优点：可以获取到用户的IP地址
缺点：程序需要改动,以及用户IP有可能是伪装的
4.3 使用realip获取
优点：程序不需要改动，直接使用remote_addr即可获取IP地址
缺点：ip地址有可能被伪装，而且需要知道所有CDN节点的ip地址或者ip段