SQL Server 限制IP登陆（登陆触发器运用）

撒的阿坎努斯

一.本文所涉及的内容（Contents）

• 本文所涉及的内容（Contents）
  
• 背景（Contexts）
  
• 实现代码（SQL Codes）
  
• 补充说明（Addon）
  
• 疑问（Questions）
  
• 参考文献（References）
  

二.背景（Contexts）
　　在MySQL的mysql.User表保存了登陆用户的权限信息，Host和User字段则是关于登陆IP的限制。但是在SQL Server没有这样一个表，那SQL Server有什么办法可以实现类似的安全控制的功能呢？
　　SQL Server 包括三种常规类型的触发器：DML触发器、DDL触发器和登录触发器。DML触发器是比较常使用的，它通常在表或视图中修改数据（INSERT、UPDATE和DELETE 等）为了保证业务数据的完整性和一致性，可以对事务进行回滚等操作；如果你对DDL触发器感兴趣，可以参考：SQL Server DDL触发器运用，里面涉及到DDL触发器的知识；登陆触发器将在本文运用到关于IP登陆限制的解决方案中。
　　登陆触发器能为我们解决什么问题呢？本文将为你讲述5种运用登陆触发器的场景：
　　1) 限制某登录名（比如sa）只能在本机或者指定的IP中登陆；
　　2) 限制服务器角色（比如sysadmin）只能在本机或者指定的IP中登陆；
　　3) 限制某登录名（比如sa）只能某时间段内登陆；
　　4) 限制登录名与IP的对应关系，支持多对多关系；
　　5) 限制某登录名可以在某IP段登录（比如192.168.1.*），如下图；


三.实现代码（SQL Codes）

　　(一) 我机器的IP是：192.168.1.48，首先我在数据库创建一个test帐号，设置密码为123，接着创建登陆触发器：tr_connection_limit，它会在用户登陆的时候触发，通过EVENTDATA()函数返回的客户端的IP，使用ORIGINAL_LOGIN()函数返回的登陆名，对IP和登录名进行判断。

　　当登录名是test的时候，如果登陆的IP地址本地或者是192.168.1.50，192.168.1.120就允许登陆，在这之外其它情况的登陆将回滚。登陆失败的如Figure1所示。



--Script1：创建test登录账号
CREATE LOGIN test WITH PASSWORD = '123'
GO
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CREATE TRIGGER [tr_connection_limit]
ON ALL SERVER WITH EXECUTE AS 'sa'
FOR LOGON
AS
BEGIN
--限制test这个帐号的连接
IF ORIGINAL_LOGIN()= 'test'
--允许test在本机和下面的IP登录
AND
(SELECT EVENTDATA().value('(/EVENT_INSTANCE/ClientHost)[1]', 'NVARCHAR(15)'))
NOT IN('','192.168.1.50','192.168.1.120')
ROLLBACK;
END;

　　（Figure1：test用户登陆错误信息）
　　我在一台IP为192.168.1.115的机器上使用test登陆名登陆我的SQL Server数据库，因为这个IP不在允许的IP列表中，所以出现了Figure1的错误信息。我再使用一台IP为192.168.1.120的机器登陆我的SQL Server数据库，成功登陆了，使用Script2返回登陆的信息；如Figure2，请看session_id为58的记录：登陆名为test，登陆的IP为192.168.1.120。



--Script2：返回登录信息
SELECT
a.[session_id],a.[login_time],a.[host_name],
a.[original_login_name],b.[client_net_address]
FROM MASTER.sys.dm_exec_sessions a
INNER JOIN MASTER.sys.dm_exec_connections b
ON a.session_id=b.session_id

　　（Figure2：用户登陆信息）
　　关于Script1脚本中EXECUTE AS的用法可以参考：EXECUTE AS (Transact-SQL)，ORIGINAL_LOGIN()函数可以参考：ORIGINAL_LOGIN (Transact-SQL)，EVENTDATA()函数用法可以参考：EVENTDATA (Transact-SQL)

　　

　　(二) 有些时候，你数据库可能有许多个登陆帐号，而你更希望的是限制IP，而登陆名跟IP并没有直接的关联，那这应该怎么实现呢？

　　首先创建一个Logon_DB数据库，再创建一个ValidIP表，在表中插入和192.168.1.195，表示允许本地和IP为192.168.1.195进行登陆，登陆的帐号属于服务器角色：sysadmin。



--Script3：
--创建测试数据库
USE MASTER
GO
CREATE DATABASE Logon_DB
--创建IP过滤表
USE Logon_DB
GO
CREATE TABLE dbo.ValidIP (
IP NVARCHAR(15),
CONSTRAINT PK_ValidIP PRIMARY KEY CLUSTERED(IP)
);
GO
--插入过滤IP
USE Logon_DB
GO
INSERT INTO dbo.ValidIP(IP) VALUES('');
INSERT INTO dbo.ValidIP(IP) VALUES('192.168.1.195');
--创建登录触发器
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CREATE TRIGGER [tr_logon_CheckIP]
ON ALL SERVER
FOR LOGON
AS
BEGIN
IF IS_SRVROLEMEMBER('sysadmin') = 1
BEGIN
DECLARE @IP NVARCHAR(15);
SET @IP = (SELECT EVENTDATA().value('(/EVENT_INSTANCE/ClientHost)[1]', 'NVARCHAR(15)'));
IF NOT EXISTS(SELECT IP FROM [Logon_DB].[dbo].[ValidIP] WHERE IP = @IP)
ROLLBACK;
END;
END;
　　这次我们在IP为：192.168.1.120的机器上进行测试，这个IP之前是允许使用test帐号登陆的（tr_connection_limit），这次使用sa这个帐号登陆，返回了Figure3的错误信息，这是因为它违反了登陆触发器tr_logon_CheckIP的规则。

　　（Figure3：sa用户登陆错误信息）
　　在IP为192.168.1.195的机器上使用sa这个帐号成功登陆，再次执行Script2脚本，返回的列表如Figure4所示。

　　（Figure4：用户登陆信息）
　　

　　(三) 还有一种场景，我们需要限制某些用户只能在指定的时间内登陆数据库，比如业务上某些运用只能在晚上跑的，通过这个登陆触发器，可以防止运用修改执行时间在白天中运行。

　　首先我们创建一个名为nightworker的登陆名，再创建一个LogonBlockedLog的登陆拦截日志表，接着创建登陆触发器：tr_logon_CheckTime，在早上7:00之后至晚上18:00之前（BETWEEN 7 AND 17）是不允许nightworker帐号登陆数据库的。



--Script4：
--创建nightworker登录账号
CREATE LOGIN nightworker WITH PASSWORD = '123'
GO
--创建登录拦截日志表
USE Logon_DB
GO
CREATE TABLE dbo.LogonBlockedLog (
[Id] INT IDENTITY(1,1),
[session_id] SMALLINT,
[login_time] DATETIME,
[host_name] NVARCHAR(128),
[original_login_name] NVARCHAR(128),
[client_net_address] VARCHAR(48),
CONSTRAINT PK_LogonLog PRIMARY KEY CLUSTERED(Id)
);
--创建登录触发器
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CREATE TRIGGER [tr_logon_CheckTime]
ON ALL SERVER WITH EXECUTE AS 'sa'
FOR LOGON
AS
BEGIN
IF ORIGINAL_LOGIN()='nightworker' AND
DATEPART(hh,GETDATE()) BETWEEN 7 AND 17
BEGIN
ROLLBACK;
INSERT INTO [Logon_DB].[dbo].[LogonBlockedLog]
([session_id]
,[login_time]
,[host_name]
,[original_login_name]
,[client_net_address])
SELECT
a.[session_id],a.[login_time],a.[host_name],
a.[original_login_name],b.[client_net_address]
FROM MASTER.sys.dm_exec_sessions a
INNER JOIN MASTER.sys.dm_exec_connections b
ON a.session_id=b.session_id
WHERE a.session_id = @@SPID
END;
END;
　　现在时间是17:20左右，我使用nightworker登陆数据库，这违反了登陆触发器：tr_logon_CheckTime，所以提示Figure5的错误信息，并且在LogonBlockedLog拦截日志表中出现了一条记录，这个表可以帮助我们更好的了解登陆账号的登陆信息。

　　（Figure5：nightworker用户登陆错误信息）

　　（Figure6：拦截日志表）
　　

　　(四) 我们进一步模仿MySQL的mysql.User表的用法，用表保存用户与IP的对应关系，这样就可以对所有登陆用户进行控制了。

--Script5：
--登陆名与有效IP对应表
USE Logon_DB
GO
CREATE TABLE [dbo].[ValidLogOn](
[Id] INT IDENTITY(1,1) NOT NULL,
[LoginName] [sysname] NOT NULL,
[ValidIP] [nvarchar](15) NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_ValidLogOn] PRIMARY KEY CLUSTERED ([Id])
)
--创建唯一约束索引
CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX [IX_ValidLogOn_LV] ON [dbo].[ValidLogOn]
(
[LoginName] ASC,
[ValidIP] ASC
)
--插入测试数据
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'BARXXX\Administrator', N'')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'nightworker', N'')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'nightworker', N'192.168.1.48')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'sa', N'')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'sa', N'127.0.0.1')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'sa', N'192.168.1.48')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'test', N'')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'test', N'192.168.1.120')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'test', N'192.168.1.48')
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'test', N'192.168.1.50')
--创建登录触发器
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CREATE TRIGGER [tr_logon_CheckLogOn]
ON ALL SERVER WITH EXECUTE AS 'sa'
FOR LOGON
AS
BEGIN
DECLARE @LoginName sysname
DECLARE @IP NVARCHAR(15)
SET @LoginName = ORIGINAL_LOGIN();
SET @IP = (SELECT EVENTDATA().value('(/EVENT_INSTANCE/ClientHost)[1]', 'NVARCHAR(15)'));
--判断登录名和IP
IF NOT EXISTS(SELECT [ValidIP] FROM [Logon_DB].[dbo].[ValidLogOn] WHERE [LoginName] = @LoginName AND [ValidIP] = @IP)
ROLLBACK;
END;

　　（Figure7：登陆名与有效IP对应表）
　　用户登陆名与IP对应关系表[ValidLogOn]，有几点需要注意的，BARXXX\Administrator这个是Windows 身份验证中操作系统的帐号，你需要根据你的实际情况进行修改；IP当中你则需要注意和127.0.0.1这些特殊的地址，我个人还是建议在这个表中加入这些信息的。
　　

　　(五) 对上面的再延伸一点，如果想类似Host like 192.168.1.* 这样进行范围的过滤，那这又应该怎么实现呢？

　　可以使用CLR扩展函数对IP进行判断，后面会讲到这种方式。这里使用SQL就能解决的方法，仅供参考。开放登录名nightworker在内网所有IP：192.168.1.* 访问本机的权限。



--Script6：
--插入测试数据
INSERT [dbo].[ValidLogOn] ([LoginName], [ValidIP]) VALUES (N'nightworker', N'192.168.1.*')
--创建登录触发器
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CREATE TRIGGER [tr_logon_CheckLogOn_RangeIP]
ON ALL SERVER WITH EXECUTE AS 'sa'
FOR LOGON
AS
BEGIN
DECLARE @LoginName sysname
DECLARE @IP NVARCHAR(15)
DECLARE @ValidIP NVARCHAR(15)
DECLARE @len INT
DECLARE @data XML
DECLARE @blocked BIT;
SET @len = 0
SET @blocked = 0
SET @LoginName = ORIGINAL_LOGIN();
SET @data = EVENTDATA();
SET @IP = @data.value('(/EVENT_INSTANCE/ClientHost)[1]', 'NVARCHAR(15)');
--判断登录名和IP
IF NOT EXISTS(SELECT [ValidIP] FROM [Logon_DB].[dbo].[ValidLogOn] WHERE [LoginName] = @LoginName AND [ValidIP] = @IP)
BEGIN
--是否存在IP范围匹配
SET @ValidIP = (SELECT TOP 1 [ValidIP] FROM [Logon_DB].[dbo].[ValidLogOn]
WHERE [LoginName] = @LoginName AND [ValidIP] LIKE '%

');
--如果存在就替换Client的IP
IF (CHARINDEX('*',@ValidIP) > 0 AND @IP  '' AND @IP  '127.0.0.1')
BEGIN
DECLARE @SubValidIP NVARCHAR(15)
SET @SubValidIP = SUBSTRING(@ValidIP,0,CHARINDEX('*',@ValidIP))
SET @len = LEN(@SubValidIP) + 1
IF(SUBSTRING(@IP,0,@len) != @SubValidIP)
BEGIN
ROLLBACK;
SET @blocked = 1
END
END
ELSE
BEGIN
ROLLBACK;
SET @blocked = 1
END
END
--日志记录
INSERT INTO [Logon_DB].[dbo].[LogonLog]
([session_id]
,[login_time]
,[host_name]
,[original_login_name]
,[client_net_address]
,[XmlEvent]
,[Blocked])
SELECT
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/SPID)[1]', 'smallint'),
GETDATE(),
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/ServerName)[1]', 'sysname'),
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/LoginName)[1]', 'sysname'),
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/ClientHost)[1]', 'NVARCHAR(15)'),
@data,@blocked
END;

　　（Figure7_1：添加192.168.1.*后）

　　（Figure8：nightworker用户登录通过）

　　（Figure9：sa用户登录拦截）
　　从Figure8和Figure9的对比可以知道，在同一台机器192.168.1.208使用nightworker和sa有不同的效果，nightworker用户登录成功，sa用户登录被拦截了。
　　

　　(六) 这里使用CLR扩展函数对上面类似Host like 192.168.1.* 的实现，关于CLR的一些基础可以参考：SQL Server扩展函数的基本概念

　　新建程序集（引用一个写好的SQLCLR.dll文件）之后执行下面的SQL脚本创建标量值函数，创建成功后效果如下图所示：



--Script7：
--CLR实现IP范围判断
CREATE FUNCTION [dbo].[RegexIsMatch](@input [nvarchar](max), @pattern [nvarchar](4000))
RETURNS [nvarchar](4000) WITH EXECUTE AS CALLER
AS
EXTERNAL NAME [SQLCLR].[UserDefinedFunctions].[RegexIsMatch]
GO
EXEC sys.sp_addextendedproperty @name=N'SqlAssemblyFile', @value=N'SQLRegex.cs' , @level0type=N'SCHEMA',@level0name=N'dbo', @level1type=N'FUNCTION',@level1name=N'RegexIsMatch'
GO
EXEC sys.sp_addextendedproperty @name=N'SqlAssemblyFileLine', @value=N'20' , @level0type=N'SCHEMA',@level0name=N'dbo', @level1type=N'FUNCTION',@level1name=N'RegexIsMatch'
GO

　　（Figure10：注册成功后）



--Script8：
--创建登录触发器
-- =============================================
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-- Create date:   
-- Description:   
-- Blog:        
-- =============================================
CREATE TRIGGER [tr_logon_CheckLogOn_RangeIP_ByCRL]
ON ALL SERVER WITH EXECUTE AS 'sa'
FOR LOGON
AS
BEGIN
DECLARE @LoginName sysname
DECLARE @IP NVARCHAR(15)
DECLARE @ValidIP NVARCHAR(15)
DECLARE @len INT
DECLARE @data XML
DECLARE @blocked BIT;
SET @len = 0
SET @blocked = 0
SET @LoginName = ORIGINAL_LOGIN();
SET @data = EVENTDATA();
SET @IP = @data.value('(/EVENT_INSTANCE/ClientHost)[1]', 'NVARCHAR(15)');
--判断登录名和IP
IF NOT EXISTS(SELECT [LoginName] FROM [Logon_DB].[dbo].[ValidLogOn] WHERE [LoginName] = @LoginName AND [ValidIP] = @IP)
BEGIN
SET @ValidIP = (SELECT TOP 1 [ValidIP] FROM [Logon_DB].[dbo].[ValidLogOn]
WHERE [LoginName] = @LoginName AND [ValidIP] LIKE '%

');
--是否存在IP范围匹配
IF (CHARINDEX('*',@ValidIP) > 0 AND @IP  '' AND @IP  '127.0.0.1' AND dbo.RegexIsMatch(@IP,@ValidIP) = 'True')
SET @blocked = 0
ELSE
BEGIN   
ROLLBACK;
SET @blocked = 1
END
END
--日志记录
INSERT INTO [Logon_DB].[dbo].[LogonLog]
([session_id]
,[login_time]
,[host_name]
,[original_login_name]
,[client_net_address]
,[XmlEvent]
,[Blocked])
SELECT
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/SPID)[1]', 'smallint'),
GETDATE(),
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/ServerName)[1]', 'sysname'),
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/LoginName)[1]', 'sysname'),
@data.value('(/EVENT_INSTANCE/ClientHost)[1]', 'NVARCHAR(15)'),
@data,@blocked
END;
四.补充说明（Addon）
　　(一) 我有一台服务器A在本地无法使用SSMS登陆（2005），原因是因为我在A上重新安装DotnetFramework的时候失败了，但是不影响程序链接A的数据库，在服务器B也可以使用SSMS链接到服务器A，我维护数据库有时候需要在单用户下进行表分区的维护（锁比较多），如果在正常情况下，我只需要在A停止TCP/IP就可以阻止其它用户登陆，那这种情况有什么办法解决呢？对的，让指定的服务器B的IP能访问服务器A的数据库，写个登陆触发器，重启SQL Server服务，维护完之后删除登陆触发器，具体的SQL代码可以参考Script1的登陆触发器：tr_connection_limit。

　　（Figure11：A服务器SSMS打开错误）
　　(二) 如果在登陆触发器中需要读取表[Logon_DB].[dbo].[ValidLogOn]，如果在ON ALL SERVER后面没有加入WITH EXECUTE AS 'sa'，当你使用test或者nightworker登陆就会一直报错，因为test和nightworker是没有权限读取[Logon_DB].[dbo].[ValidLogOn]表。而tr_logon_CheckIP之所以不用WITH EXECUTE AS 'sa'是因为这本身就是对服务器角色sysadmin的逻辑处理。
　　(三) 测试本地登陆的情况的时候需要测试[.]、[local]、[localhost]、[127.0.0.1]、[ipconfig]里面显示的内网IP地址这五种情况。（[.]、[local]、[localhost]在EVENTDATA()的ClientHost标签都是显示）

五.疑问（Questions）
　　(一) 像Figure1、Figure3和Figure5等并没有清晰显示登陆错误信息。比如：错误是什么原因造成的？是哪个登陆触发器拦截的？拦截规则是什么？为了方便用户清晰了解规则，我们需要自定义这些错误内容。
　　(二) 如果在tr_logon_CheckIP触发器的ROLLBACK之前加入Print语句会出错，错误信息就如Figure3所示，原来可以登陆的，加了这个Print就不行了？为什么？
　　(三) 创建登陆触发器要在服务器角色：sysadmin（比如sa）的权限下执行Create脚本，不然会报错，即使使用了WITH EXECUTE AS 'sa'选项也同样报错，具体的官方文档说明还没找到。
　　(四) 为什么在服务器名称使用localhost登陆的时候会有3条记录插入到[LogonLog]表的呢？

　　（Figure12：一次登陆3条记录）

六.参考文献（References）
　　Blocking Users by IP
　　SQL Server 2008中的代码安全（二）：DDL触发器与登录触发器
　　CREATE TRIGGER (Transact-SQL)
　　登录触发器
　　Sql server限制IP访问方法
　　sys.dm_exec_sessions (Transact-SQL)
　　EXECUTE AS (Transact-SQL)
　　ORIGINAL_LOGIN (Transact-SQL)
　　EVENTDATA (Transact-SQL)
　　浅谈SQL Server 数据库之触发器
　　事件通知