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
```
2. 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