【目次】【Apache + PHP + SQLite3】webページへのアクセス頻度をISP単位で制限してみる

この一連の記事は書きかけです。
今後、更新を中止する可能性もありますのでご了承ください。

次回:

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1. やりたいこと

Apache 2.4 以降で稼働しているwebページへのアクセスを "ISP単位で" 集計し、
極端な高頻度でアクセスがある ISP からのアクセスがあった場合は、一定期間 429 Too Many Requests を返すようにしたい。
ISPの同一性判定にはAS番号を用いる。

1-1. 実験環境

• OS: Rocky Linux 9
• http(s)サーバ: Apache/2.4.62
  • サーバ設定ファイル (通称httpd.conf) のパス: /etc/httpd/conf/httpd.conf
  • (ユーザ:グループ): apache:apache
  • ドキュメントルート: /var/www/html
• php: PHP 8.0.30 (cli)
  • パス: /usr/bin/php
• SQLite3(phpに同梱されているもの): version 3.34.1
• その他インストールしたもの
  • nano エディタ: version 5.6.1

1-2. ISPと「AS番号」とは

インターネットサービスプロバイダ。
「プロバイダに開示請求」と言った文脈でも出てくるプロバイダのことで、ネット利用者をインターネットに繋げる事業者。
日本国内の例で言えば、ドコモ、So-net、KDDI、NUROなど。

ISPは、ネット利用者とインターネットの架け橋であると同時に、「インターネットを構成するネットワークの単位」の一種でもある。「インターネットを構成するネットワークの単位」のことをAS (自律システム) という。

平たく言えば、AS同士の相互通信によって、

ネット利用者A
<-> Aさんの利用するISP(AS)　// ここから インターネット
<-> 他のAS1
<-> ...(全部AS)... 
<-> Bさんの利用するISP(AS)  // ここまで インターネット
<-> ネット利用者B

というように繋がっている。

ASにはそれぞれ固有の「AS番号」が振られている。

なので、AS番号を特定できれば、それがそのままISPの識別が出来たということになる。 _{→厳密には違うので、気になる人は「蛇足」を読んでください。}

蛇足

本当は、ISPとAS番号は一対一対応にはなっていない。
なので厳密にISP単位でのアクセス制限をしたいのであれば、別の方法を検討する必要がある。

「一つのISPが複数のAS番号を持つ場合」も、逆に「複数のISPが共通のAS番号を持つ場合」もある。

例えば、大企業が地域や国ごとにAS番号を分けている場合や、
B社がA社に吸収合併されて一つのISPになったにも関わらず、AのAS番号とBのAS番号を両方使い続ける場合などは、
「一つのISPが複数のAS番号を持つ場合」に相当する。

また、複数の子会社ISPが、親会社の一つのAS番号を共用している場合は、
「複数のISPが共通のAS番号を持つ場合」に相当する。

(蛇足 ここまで)

2. 手順

次の手順で、今回のやりたいこと

極端な高頻度でアクセスがある (AS番号) からのアクセスがあった場合は、一定期間 429 Too Many Requests を返す

を実現する。

1. Apache で、リクエストごとにphpを実行できるようにする
2. Apache と phpプログラムで、リクエストごとに ipアドレスを記録できるようにする
3. Apache と phpプログラムで、アクセス可否を判定できるようにする (仮)
4. phpプログラムで、ipアドレスから AS番号を求め、AS番号からipアドレス範囲を求める
5. Apache と phpプログラムで、アクセス可否を判定できるようにする (本番)
6. 429 Too Many Requests ページをカスタマイズする

2-1. 手順1の目的

まず、「アクセスの多いAS番号だけ 429 Too Many Requests に転送する」という機能は Apacheには無い。
そこで、リクエストごとにApache から phpプログラムを呼んで、phpプログラムのほうで何とかしたい。
そのためにまずは「リクエストごとに phpを実行する」を実現するのが手順1である。

2-2. 手順2～3の目的

手順1で Apache と phpプログラムを連携させる際に、

• Apache が phpプログラムに ipアドレスを渡す必要がある
  • (phpプログラムは、 ipアドレス を受け取らない限り、AS番号の求めようがない)
• Apache は phpプログラムから判定結果を受けとる必要がある
  • (Apacheが判定結果を受け取れなければ、phpプログラムに判定を任せた意味がない)

そのため、ipアドレスの受け渡しを手順2で実現し、
判定結果(ダミー)の受け渡しを手順3で実現する。

手順3で、ダミーの判定結果を受け渡しするのは、判定プログラムをまだ書いていない(手順4以降で書く)からである。

2-4. 手順4の目的

phpプログラムで、「そのAS番号が429 Too Many Requests に転送されるべきであるか」を判定するには、
「ipアドレスからAS番号を特定する」仕組みがそもそも必要である。
これには外部API ipinfo.io を利用するのだが、毎回APIを呼んでいては先方に多大なご迷惑をかけてしまう。
そこで、「AS番号からipアドレス範囲を求める」ことをしてその結果をデータベースに保存しておくことにする。
データベースに情報があれば、APIを呼ばずに済む。
「AS番号からipアドレス範囲を求める」のには、別の外部API RIPEstat を利用する。

このプログラムを書くのが手順4である。

2-5. 手順5～6の目的

(明らかだろう。説明を省略する。)

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