基于 Nginx + GeoLite2 搭建简易 IP 查询工具

家宽通常只有动态公网 IP 地址。为了能访问家庭内部网络，我们需要通过 DDNS¹ 技术将变化的公网 IP 地址自动映射到某个固定的域名上。如果 DDNS 工具运行在边缘路由器上，它可以直接获得公网 IP 地址；如果 DDNS 工具是运行在局域网内的一台主机上，获取当前的出口公网 IP 就会麻烦一些。最简单的办法就是通过 curl 访问类似 ip.network 这类可以返回调用方公网 IP 地址的服务。我一直用 ip.network 确认自己的公网 IP。但是今天收到告警邮件，发现我被 ip.network 给封锁了，可能是嫌我每五分钟调一次太多了😂所以我赶紧基于 Nginx 和 MaxMind 提供的免费 IP 地址库搭了一套简易的 IP 查询工具。今天把方案分享给大家。

大家可以直接访问 ip.zz.ac 查看自己的公网 IP 地址。如果想进一步查看 IP 所属的国家和 ASN，则需要访问 ip.zz.ac/more。最完整的 JSON 信息可以通过 ip.zz.ac/json 来查看。如果要查询其他 IP 地址，可以直接通过查询参数指定，比如curl -L ip.zz.ac?ip=1.1.1.1。

✏️Note
如果用 curl 访问，请添加-L参数来自动处理 301 跳转 curl -L ip.zz.ac 或者指定走 HTTP 协议 curl https://ip.zz.ac。

先实现返回当前客户端的公网 IP 地址。该功能非常简单，只需要 Nginx 就能做到。

简单来说就是配置一个特殊的 web 站点，通过return指令和$remote_addr变量来返回客户端的 IP 地址：

server {
    listen 443;
    server_name ip.zz.ac;
    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/ip.zz.ac/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/ip.zz.ac/key.pem;

    location = / {
        return 200 '$remote_addr\n';
    }
}

如果你的 Nginx 直接监听公网 IP 地址，有上面这段站点配置就足够了。加载配置后访问 ip.zz.ac就会返回自己的公网 IP 地址。

💡Tip
主流操作系统会优先使用 IPv6 通信。如果你的设备支持 IPv6 网络，上面的配置就会返回 IPv6 公网地址。如果返回 IPv4 地址直，需要给 curl 添加 -4参数来强制走 IPv4 通信。为明确起见，我们最好给 curl 指定 -6 或者-4 来显示要求走哪种网络。

如果你的 Nginx 没有直接监听公网 IP 地址，例如是通过另外一个 LoadBalancer 来转发请求的，那么$remote_addr保存的就是 LB 到你 Nginx 通信所用的 IP 地址，而并非客户端的公网 IP 地址。此时你需要通过set_real_ip_from和real_ip_header来更正当前 Nginx 的$remote_addr变量。具体操作请自行AI。

到这一步对 DDNS 来说已经足够了。但如果对外提供服务，还是太单薄了些。最好是在功能上尽量贴近 ip.network。所以我希望 ip.zz.ac 能提供较为丰富的 IP 信息。但优质的信息需要付费。公益服务显然无法承担商业版 IP 地址信息库，于是我想到了 MaxMind 提供的免费数据库 GeoLite2。

GeoLite2 数据库免费提供 IP 地址到国家、城市和运营商的映射信息。与付费版相比，它的数据精度略差，有些数据的字段不完整，有些字段不提供。但总体来说还是比较准确的，尤其是到国家一级，基本没有太大问题。MaxMind 不仅免费提供，而且定期更新，还要什么自行车🚴

但免费归免费，要想获得最新的 GeoLite2 数据，你还需要到 MaxMind 注册账号²，之后才能通过 LicenseKey 来下载数据。

在 ubuntu 下我样可以通过 geoipupdate 来自动更新 GeoLite2 数据。它的配置文件路径为/etc/GeoIP.conf，内容就三行：

AccountID 1000
LicenseKey XXXX
EditionIDs GeoLite2-Country GeoLite2-City GeoLite2-ASN

前两项登录 MaxMind 后台获取，最后一项指定需要同步的数据库。我这里同时下载了国家、城市和 ASN 三个数据库。全都要！配置好之后开启定时更新服务：

systemctl enable --now geoipupdate.service

更新的数据目录为/var/lib/GeoIP/，里面有三个对应的mmdb文件。

接下来我们将 GeoLite2 集成到 Nginx 中。

Nginx 官方提供 ngx_http_geoip_module 模块。然而，该模块只能加载老式的 GeoIP 数据，并不支持 GeoLite2🤦‍♂️Nginx 官方虽然提供 GeoIP2³ 但仅限 Plus 用户。于是乎便有了开源的 ngx_http_geoip2_module 模块⁴。

如果你是用 Ubuntu/Debian 源里的 Nginx，可以直接安装 libnginx-mod-http-geoip2 包。但我用的是 nginx.org 源里的 Nginx 包，只能自己手工编译了。

编译动态模块需要同时获得 Nginx 源码和模块源码：

git clone https://github.com/leev/ngx_http_geoip2_module
wget http://nginx.org/download/nginx-VERSION.tar.gz
tar zxvf nginx-VERSION.tar.gz
cd nginx-VERSION

./configure --with-compat --add-dynamic-module=../ngx_http_geoip2_module
make modules

编译后的 so 文件位置是objs/ngx_http_geoip2_module.so把它复制到 Nginx 的动态模块目录后再指定加载就可以了。加载指令：

load_module modules/ngx_http_geoip2_module.so;

加载之后就可以配置读取各 GeoLite2 数据：

http {
    # 国家信息
    geoip2 /var/lib/GeoIP/GeoLite2-Country.mmdb {
        auto_reload 2h;
        # 国家代码，如 CN
        $geoip2_data_country_code country iso_code;
        # 国家名字，如 China
        $geoip2_data_country_name country names en;
    }

    # 城市信息
    geoip2 /var/lib/GeoIP/GeoLite2-City.mmdb {
        auto_reload 2h;
        # 名字
        $geoip2_data_city_name city names en;
        # 纬度
        $geoip2_data_city_latitude location latitude;
        # 经度
        $geoip2_data_city_longitude location longitude;
    }

    # 网络信息
    geoip2 /var/lib/GeoIP/GeoLite2-ASN.mmdb {
        auto_reload 2h;
        # ASN 编号
        $geoip2_data_asn autonomous_system_number;
        # ASN 所属组织名称
        $geoip2_data_org autonomous_system_organization;
    }
}

以上是通过 geoip2 加载对应数据库文件，并为相关的信息指定变量。我们在后面的站点配置中可以引用这些变量。上面只用了一部分字段，更多字段请参考 MaxMind 的官方文档⁵。

这是 ip.zz.ac/more 的配置，它额外返回了 ASN 和国家编码：

location /more {
    return 200 '$remote_addr AS$geoip2_data_asn $geoip2_data_country_code\n';
}

这是 ip.zz.ac/json 的配置，它用 json 格式返回了更多字段：

location /json {
    add_header Content-Type "application/json; charset=utf-8";
    add_header Access-Control-Allow-Origin "*";

    return 200 '{
        "ip": "$remote_addr",
        "country": "$geoip2_data_country_code",
        "city": "$geoip2_data_city_name",
        "latitude": "$geoip2_data_city_latitude",
        "longitude": "$geoip2_data_city_longitude",
        "asn": "$geoip2_data_asn",
        "organization": "$geoip2_data_org"
    }\n';
}

大家可以结合文档和 AI 自由定制字段。

到现在为止我只能查询自己的公网 IP 地址。有时候还需要查询指定 IP 地址的相关信息。比如我们希望支持 curl -L ip.zz.ac/json?ip=1.1.1.1 返回 1.1.1.1的信息。这就需要为 ngx_http_geoip2_module 模块指定查询变量。

我们可以使用 map 指定来动态设置查询变量。

http {
    map $arg_ip $ip_lookup_addr {
        ""      $remote_addr;
        default $arg_ip;
    }
}

这里会自动提取 HTTP 请求中的 ip 查询参数并保存在$ip_lookup_addr变量中。如果没有 ip 参数或者参数为空，则自动使用客户端的公网 IP 地址。

接着让 ngx_http_geoip2_module 在查询的时候使用$ip_lookup_addr的值就可以了。

geoip2 /var/lib/GeoIP/GeoLite2-Country.mmdb {
    $geoip2_data_country_code source=$ip_lookup_addr country iso_code;
}

注意这里的source=$ip_lookup_addr参数。

ip.zz.ac 服务已经上线，请放心使用，因为我自己就在用它，出问题会及时修复。另外，为了节约服务器资源，该站点不记录访问日志，大家基本不用担心隐私问题。本文就到这里，希望能对大家有所启发🍻

ZZ.AC 域名已经支持 DDNS，请参见 ./ddns.html↩︎
https://www.maxmind.com/en/create-account↩︎
https://docs.nginx.com/nginx/admin-guide/dynamic-modules/geoip2/↩︎
https://github.com/leev/ngx_http_geoip2_module↩︎
https://dev.maxmind.com/geoip/docs/databases/city-and-country/↩︎

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涛叔