使用 Nginx 内置绑定变量

Nginx作为一个成熟、久经考验的负载均衡软件,与其提供丰富、完整的内置变量是分不开的,它极大增加了对Nginx网络行为的控制细度。这些变量大部分都是在请求进入时解析的,并把他们缓存到请求cycle中,方便下一次获取使用。首先来看看Nginx对都开放了那些API

参看下表:

名称 说明
$arg_name 请求中的name参数
$args 请求中的参数
$binary_remote_addr 远程地址的二进制表示
$body_bytes_sent 已发送的消息体字节数
$content_length HTTP请求信息里的"Content-Length"
$content_type 请求信息里的"Content-Type"
$document_root 针对当前请求的根路径设置值
$document_uri 与$uri相同; 比如 /test2/test.php
$host 请求信息中的"Host",如果请求中没有Host行,则等于设置的服务器名
$hostname 机器名使用 gethostname系统调用的值
$http_cookie cookie 信息
$http_referer 引用地址
$http_user_agent 客户端代理信息
$http_via 最后一个访问服务器的Ip地址。
$http_x_forwarded_for 相当于网络访问路径
$is_args 如果请求行带有参数,返回“?”,否则返回空字符串
$limit_rate 对连接速率的限制
$nginx_version 当前运行的nginx版本号
$pid worker进程的PID
$query_string 与$args相同
$realpath_root 按root指令或alias指令算出的当前请求的绝对路径。其中的符号链接都会解析成真是文件路径
$remote_addr 客户端IP地址
$remote_port 客户端端口号
$remote_user 客户端用户名,认证用
$request 用户请求
$request_body 这个变量(0.7.58+)包含请求的主要信息。在使用proxy_pass或fastcgi_pass指令的location中比较有意义
$request_body_file 客户端请求主体信息的临时文件名
$request_completion 如果请求成功,设为"OK";如果请求未完成或者不是一系列请求中最后一部分则设为空
$request_filename 当前请求的文件路径名,比如/opt/nginx/www/test.php
$request_method 请求的方法,比如"GET"、"POST"等
$request_uri 请求的URI,带参数
$scheme 所用的协议,比如http或者是https
$server_addr 服务器地址,如果没有用listen指明服务器地址,使用这个变量将发起一次系统调用以取得地址(造成资源浪费)
$server_name 请求到达的服务器名
$server_port 请求到达的服务器端口号
$server_protocol 请求的协议版本,"HTTP/1.0"或"HTTP/1.1"
$uri 请求的URI,可能和最初的值有不同,比如经过重定向之类的

其实这还不是全部,Nginx在不停迭代更新是一个原因,还有一个是有些变量太冷门,借助它们,会有很多玩法。

首先,在OpenResty中如何引用这些变量呢?参考 ngx.var.VARIABLE 小节。

利用这些内置变量,来做一个简单的数学求和运算例子:

    server {
        listen    80;
        server_name  localhost;

        location /sum {
            #处理业务
           content_by_lua_block {
                local a = tonumber(ngx.var.arg_a) or 0
                local b = tonumber(ngx.var.arg_b) or 0
                ngx.say("sum: ", a + b )
            }
        }
    }

验证一下:

➜  ~  curl 'http://127.0.0.1/sum?a=11&b=12'
sum: 23

也许你笑了,这个API太简单没有实际意义。我们做个简易防火墙,看看如何开始玩耍。

参看下面示例代码:

    server {
        listen    80;
        server_name  localhost;

        location /sum {
            # 使用access阶段完成准入阶段处理
            access_by_lua_block {
                local black_ips = {["127.0.0.1"]=true}

                local ip = ngx.var.remote_addr
                if true == black_ips[ip] then
                    ngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN)
                end
            };

            #处理业务
           content_by_lua_block {
                local a = tonumber(ngx.var.arg_a) or 0
                local b = tonumber(ngx.var.arg_b) or 0
                ngx.say("sum:", a + b )
            }
        }
    }

运行测试:

➜  ~  curl '192.168.1.104/sum?a=11&b=12'
sum:23
➜  ~
➜  ~
➜  ~  curl '127.0.0.1/sum?a=11&b=12'
<html>
<head><title>403 Forbidden</title></head>
<body bgcolor="white">
<center><h1>403 Forbidden</h1></center>
<hr><center>openresty/1.9.3.1</center>
</body>
</html>

通过测试结果看到,提取了终端的IP地址后进行限制。扩充一下,就可以支持 IP 地址段,如果再与系统iptables进行配合,那么就足以达到软防火墙的目的。

目前为止,所有的例子都是对Nginx内置变量的获取,是否可以对其进行设置呢?其实大多数内容都是不允许写入的,例如刚刚的终端IP地址,在请求中是不允许对其进行更新的。对于可写的变量中的limit_rate,值得一提,它能完成传输速率限制,并且它的影响是单个请求级别。

参看下面示例:

        location /download {
            access_by_lua_block {
                ngx.var.limit_rate = 1000
            };
        }

下载测试:

➜  ~  wget '127.0.0.1/download/1.cab'
--2015-09-13 13:59:51--  http://127.0.0.1/download/1.cab
Connecting to 127.0.0.1... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 135802 (133K) [application/octet-stream]
Saving to: '1.cab'

1.cab                6%[===>             ]   8.00K  1.01KB/s   eta 1m 53s