04-19

发布于 2021-04-19 02:12


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  1. WHOIS 协议
  2. 将查询进行分类
  3. 匹配最小 IP 段
  4. 效果

将 nginx 用作 DN42 WHOIS 服务器

在前一篇文章《用 nginx 建立 Gopher 网站》中我提到，用 nginx 提供 Gopher 服务只是魔改的副产物，我原本的计划是将 nginx 魔改成一个 WHOIS 服务器，用于 DN42。这篇文章将介绍详细过程。

WHOIS 协议

首先，我们可以找一个 WHOIS 服务器，来观察它都返回了哪些数据。以向 .pub 域名的 WHOIS 服务器查询我的域名信息为例，执行 telnet whois.nic.pub 43：

# 输入下面一行并按回车
lantian.pub
# WHOIS 服务器返回以下信息
Domain Name: lantian.pub
Registry Domain ID: c69e5ccf9d834900be26f88fddc5c9e4-DONUTS
Registrar WHOIS Server: whois.dnspod.cn
Registrar URL: https://www.dnspod.cn
Updated Date: 2021-01-07T14:09:11Z
Creation Date: 2016-10-23T08:36:41Z
Registry Expiry Date: 2029-10-23T08:36:41Z
Registrar: DNSPod, Inc.
# 略过部分内容
# 随后 WHOIS 服务器关闭连接

和 Gopher 一模一样，一问一答的协议。所以建立 WHOIS 服务器可以直接沿用之前 Gopher 的代码，不需要再额外修改代码。

将查询进行分类

既然 nginx 已经支持了 WHOIS，下一步只需要加入数据。但是对于一个 WHOIS 服务器来说，「加入数据」并不简单。以 DN42 Registry 为例，其中的数据被分为以下类别：

  • as-block：一段 ASN 的范围，代表每段编号的分配规则。
  • as-set：ASN 的集合，由各个 AS 自行管理。在互联网上被用来标记每个 AS 的对等连接（Peer）和下游客户，以便自动化配置路由策略，但在 DN42 中没什么用。
  • aut-num：ASN 本身的信息。
  • dns：域名信息。
  • inet6num：IPv6 地址块分配的信息，注意和路由信息不同。
  • inetnum：IPv4 地址块分配的信息。
  • key-cert：用户的 GPG 密钥，如果用户不想/不能把自己的 GPG 公钥传到 Keyserver 上，可以选择放在这里。
  • mntner：网络所有者（Maintainer）的信息。
  • organisation：组织的信息。例如，DN42 中有个大学教授，让他的学生来 DN42 接 Peer 作为网络实践，他和他的学生就可以组成一个 Organization。
  • person：用户的信息。与 mntner 不同的是，这里更侧重于用户本人的联系方式。
  • registry：各个「注册局」的信息，注册局就是像 RIPE、APNIC 这样的管理 IP、ASN 资源的机构。同时还有与 DN42 互联的网络的内容，例如 ChaosVPN 和 NeoNetwork。
  • role：用户角色信息，用于分配权限，在 DN42 中不常用。
  • route：IPv4 地址块的路由信息，一段地址可以被分拆成更小的块来发布路由。
  • route6：IPv6 地址块的路由信息。
  • route-set：定义了 DN42 占用的地址空间。
  • schema：定义了 Registry 里各种文件的格式。
  • tinc-key：Tinc VPN 的公钥。

而用户查询时不会先输入类别信息，只会输入查询内容本身，例如 lantian.dn42，172.22.76.185 或 LANTIAN-MNT。幸运的是，DN42 中各种类别的文件格式都有对应的规律，可以据此判断查询类别，从而查找相应的文件夹。

当然也没人拦着你把所有内容复制到同一个文件夹下，只是这样会把文件夹搞得一团乱就是了。

于是我就写了一点点正则表达式：

rewrite "^/([0-9]{1})$" /aut-num/AS424242000$1 last;
rewrite "^/([0-9]{2})$" /aut-num/AS42424200$1 last;
rewrite "^/([0-9]{3})$" /aut-num/AS4242420$1 last;
rewrite "^/([0-9]{4})$" /aut-num/AS424242$1 last;
rewrite "^/([Aa][Ss]|)([0-9]+)$" /aut-num/AS$2 last;

rewrite "^/([0-9]+)\.([0-9]+)\.([0-9]+)\.([0-9]+)/([0-9]+)$" /inetnum/$1.$2.$3.$4_$5 last;
rewrite "^/([0-9]+)\.([0-9]+)\.([0-9]+)\.([0-9]+)$" /inetnum/$1.$2.$3.$4_32 last;
rewrite "^/([0-9a-fA-F:]+)/([0-9]+)$" /inet6num/$1_$2 last;
rewrite "^/([0-9a-fA-F:]+)$" /inet6num/$1_128 last;

rewrite "^/([^/]+)-([Dd][Nn]42)$" /person/$1-DN42 last;
rewrite "^/([^/]+)-([Mm][Nn][Tt])$" /mntner/$1-MNT last;
rewrite "^/([^/]+)-([Ss][Cc][Hh][Ee][Mm][Aa])$" /schema/$1-SCHEMA last;
rewrite "^/([Oo][Rr][Gg])-(.+)$" /organisation/ORG-$2 last;
rewrite "^/([Ss][Ee][Tt])-(.+)-([Tt][Ii][Nn][Cc])$" /tinc-keyset/SET-$2-TINC last;
rewrite "^/([^/]+)-([Tt][Ii][Nn][Cc])$" /tinc-key/$1-TINC last;

rewrite "^/([Rr][Ss])-(.+)$" /route-set/RS-$2 last;
rewrite "^/([Aa][Ss])([0-9]+)-([Aa][Ss])([0-9]+)$" /as-block/$1$2-$3$4 last;
rewrite "^/[Aa][Ss](.+)$" /as-set/AS$1 last;

rewrite "^/([^/]+)$" /dns/$1 last;

还没完，因为 Linux ext4 文件系统是区分大小写的，如果 Registry 里的文件名是 LANTIAN-MNT，你查 lantian-mnt 就会 404。而 Linux 的 WHOIS 客户端会将所有查询转成小写，因此我们还要对每个文件夹转换 URL 的大小写，例如这样：

这里我用了 Lua，因为 nginx 本身无法将 URL 转换大小写。

要使用 Lua，你需要用 OpenResty 替换 nginx。

location ~* "^/(dns)/(.*)$" {
    set_by_lua $uri_norm "return '/' .. ngx.arg[1]:lower() .. '/' .. ngx.arg[2]:lower()" $1 $2;
    try_files $uri_norm $uri =404;
}

location ~* "^/(aut-num|person|mntner|schema|organisation|tinc-keyset|tinc-key|as-set|route-set|as-block)/(.*)$" {
    set_by_lua $uri_norm "return '/' .. ngx.arg[1]:lower() .. '/' .. ngx.arg[2]:upper()" $1 $2;
    try_files $uri_norm $uri =404;
}

匹配最小 IP 段

上面的正则表达式和大小写转换可以处理 Registry 中的大部分内容，却缺失了最重要的一部分：IP 地址。用户查询的可能是单个 IP 地址，也可能是一个 IP 段，此时 WHOIS 服务器需要返回大于等于这个 IP 段大小的、同时包含查询 IP 的信息。假设我们的 Registry 里有这样三个 IP 段：

  • 192.168.0.0/16
  • 192.168.16.0/20
  • 192.168.18.0/24

用户查询以下内容时就要被分到不同的 IP 段：

  • 192.168.18.18 -> 192.168.18.0/24
  • 192.168.18.18/24 -> 192.168.18.0/24
  • 192.168.18.18/20 -> 192.168.16.0/20
  • 192.168.17.1 -> 192.168.16.0/20
  • 192.168.17.1/16 -> 192.168.0.0/16

这样的逻辑用正则表达式和大小写转换是无法完成的，我们需要用 Lua 写一些更复杂的逻辑，大概流程如下：

S 开始 A 计算 IP 段的第一个 IP S->A B 从用户输入 IP 段大小 n（默认 32）开始递减 A->B C 只保留 IP 的前 n 位，后 (32-n) 位清零 B->C D IP/位数 文件存在？ C->D D->B 否 E 读取文件，返回结果 D->E 是

简单来说，就是从 /32，/31 暴力查下去，直到查找到目标为止。这样查询的效率并不高，但优点是不需要对 Registry 的数据做任何预处理或者缓存。

详细代码可以在这个 GitHub Gist看到。

效果

我的 WHOIS 服务器已经部署在我的所有 DN42 节点上，可以从公网或 DN42 进行查询：

# 用户输入命令
whois -h 185.186.147.110 "172.22.76.185"

# WHOIS 结果返回
% Lan Tian Nginx-based WHOIS Server Lua Logic
% GET /172.22.76.185
inetnum:            172.22.76.184 - 172.22.76.191
netname:            LANTIAN-IPV4
descr:              Lan Tian's IP space
remarks:            My network is open to peering; see https://lantian.pub/page/dn42
remarks:            or directly contact me at b980120@hotmail.com
country:            CN
# 下略

你可以自行尝试用上述 WHOIS 服务器查询 DN42 内的 IP、域名、用户等信息。

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