当网站遭遇DDOS攻击的解决方案及展望

  一、事件发生

  春节长假刚过完,WEB就出现故障,下午1点吃完回来,立即将桌面解锁并习惯性的检查了Web服务器。通过Web服务器性能监视软件图像显示的向下滑行的红色曲线看到WEB出现问题了。

  根据上述的问题,我马上开始核查Web服务器的日志,试试是否能检测到问题究竟什么时候开始,或者发现一些关于引起中断的线索。正当查询线索过程中。公司首席运营官(COO)告诉我,他已经接到客户的投诉电话,报告说无法访问他们的网站。于是从台式机中敲入网站地址,试着从台式电脑访问他们的网站,但是看到的只是无法显示此页面的消息。

  回想前几天也未对Web服务器做了任何改变也未对Web服务器做过任何改变,服务器曾经出现过的性能问题。在Web服务器的日志文件中没有发现任何可疑之处,因此接下来我去仔细查看防火墙日志,和路由器日志。仔细查看了防火墙日志,打印出了那台服务器出问题时的记录。并过滤掉正常的流量并保留下可疑的记录。表中显示了打印出来的结果。

解决

  查看原图(大图) 

  表一 防火墙日志

  之后在路由器日志上做了同样的工作并打印出了看上去异常的记录。

  攻击期间的路由器日志

解决

  查看原图(大图)

  图一

  解释:

  IP packet sizedistribution 这个标题下的两行显示了数据包按大小范围分布的百分率。这里显示的内容表明:98.4%的数据包的大小在33字节到64字节之间(注意红色标记)。

  参数解释:

  IP packet sizedistribution 这个标题下的两行显示了数据包按大小范围分布的百分率。这里显示的内容表明:98.4%的数据包的大小在33字节到64字节之间。

  Protocol 协议名称

  Total Flows 自从最后一次清除统计信息后,这种协议的信息流的个数。

  Flows/Sec 每秒钟时间内出现这种协议的信息流的平均个数,它等于总信息流数/综合时间的秒数。

  Packets/Flow 遵守这种协议的信息流中平均的数据包数。等于这种协议的数据包数,或者在这段综合时间内,这种协议的信息流数。

  Bytes/Pkt 遵守这种协议的数据包的平均字节数(等于这种协议总字节数,或者在这段综合时间内,这种协议的数据包数)。B/Pkt ,这一信息流中每个数据包的平均字节数

  Packets/Sec 每秒钟时间内这种协议的平均数据包数(它等于这种协议的总数据包),或者这段综合时间的总秒数。

  Active(Sec)/Flow 从第一个数据包到终止信息流的最后一个数据包的总时间(以秒为单位,比如TCP FIN,终止时间量等等),或者这段综合时间内这种协议总的信息流数。

  Idle(Sec)/Flow 从这种协议的各个非终止信息流的最后一个数据包起,直到输入这一命令时止的时间总和(以秒为单位),或者这段综合时间内信息流的总时间长度。

  正常路由日志

解决

  图二

  IP packet sizedistribution 这个标题下的两行显示了数据包按大小范围分布的百分率。这里显示的内容表明:2%的数据包的大小在33字节到64字节之间。

  注意网站的访问量直线下降。很明显,在这段时间没人能访问他的Web服务器。我开始研究到底发生了什么,以及该如何尽快地修复。

  二、事件分析

  我的Web服务器发生了什么?很有可能攻击,那么受到什么样的攻击呢?从这一攻击是对回显端口看,即是端口7,不断发送小的UDP数据包来实现。攻击看似发自两个策源地,可能是两个攻击者同时使用不同的工具。在任何情况下,超负荷的数据流都会拖垮Web服务器。然而攻击地址源不确定,不知道是攻击源本身是分布的,还是同一个地址伪装出许多不同的IP地址,这个问题比较难判断。假如源地址不是伪装的,是真实地址,则可以咨询ARIN I美国Internet号码注册处,从它的“whois”数据库查出这个入侵1P地址属于哪个网络。接下来只需联系那个网络的管理员就可以得到进一步的信息。


  那么假如源地址是伪装的,追踪这个攻击者就麻烦得多。若使用的是Cisco路由器,则还需查询NetFlow高速缓存。NetFlow是Cisco 快速转发(CEF)交换框架的特性之一。为了追踪这个伪装的地址,必须查询每个路由器上的NetFlow缓存,才能确定流量进入了哪个接口,然后通过这些路由器一次一个接口地往回一路追踪,直至找到那个IP地址源。然而这样做是非常难的,因为在Web Server和攻击者的发起pc之间可能经由许多路由器,而且属于不同的组织。另外,必须在攻击正在进行时做这些分析。

  经过分析之后,将防火墙日志和路由器日志里的信息关联起来,发现了一些有趣的相似性,如表黑色标记处。攻击的目标显然是Web服务器 192.68.0.175,端口为UDP 7,即回显端口。这看起来很像拒绝服务攻击(但还不能确定,因为攻击的分布很随意)。地址看起来多多少少是随意而分散的,只有一个源地址是固定不变的,其源端口号也没变。这很有趣。接着又将注意力集中到路由器日志上。

  立刻发现,攻击发生时路由器日志上有大量的64字节的数据包,而此时Web服务器日志上没有任何问题。他还发现,案发时路由器日志里还有大量的“UDP-other”数据包,而Web服务器日志也一切正常。这种现象与基于UDP的拒绝服务攻击的假设还是很相符的。

  攻击者正是用许多小的UDP数据包对Web服务器的回显(echo 7)端口进行洪泛式攻击,因此他们的下一步任务就是阻止这一行为。首先,我们在路由器上堵截攻击。快速地为路由器设置了一个过滤规则。因为源地址的来源很随机,他们认为很难用限制某个地址或某一块范围的地址来阻止攻击,因此决定禁止所有发给192.168.0.175的UDP包。这种做法会使服务器丧失某些功能,如DNS,但至少能让Web服务器正常工作。

  路由器最初的临时DOS访问控制链表(ACL)

  access-list 121 remark Temporary block DoS attack on web server 192.168.0.175

  access-list 105 deny udp any host 192.168.0.175

  access-list 105 permit ip any any

  这样的做法为Web服务器减轻了负担,但攻击仍能到达web,在一定程度上降低了网络性能。 那么下一步工作是联系上游带宽提供商,想请他们暂时限制所有在他的网站端口7上的UDP入流量。这样做会显著降低网络上到服务器的流量。

  三、针对DOS预防措施

  对于预防及缓解这种带宽相关的DoS攻击并没有什么灵丹妙药。本质上,这是一种“粗管子打败细管子”的攻击。攻击者能“指使”更多带宽,有时甚至是巨大的带宽,就能击溃带宽不够的网络。在这种情况下,预防和缓解应相辅相成。

  有许多方法可以使攻击更难发生,或者在攻击发生时减小其影响,具体如下:

  Ø 网络入口过滤

  网络服务提供商应在他的下游网络上设置入口过滤,以防止假信息包进入网络(而把它们留在Internet上)。这将防止攻击者伪装IP地址,从而易于追踪。

  Ø 网络流量过滤

  过滤掉网络不需要的流量总是不会错的。这还能防止DoS攻击,但为了达到效果,这些过滤器应尽量设置在网络上游。

  Ø 网络流量速率限制 一些路由器有流量速率的最高限制。

  这些限制条款将加强带宽策略,并允许一个给定类型的网络流量匹配有限的带宽。这一措施也能预先缓解正在进行的攻击,同时,这些过滤器应尽量设置在网络上游(尽可能靠近攻击者);

  Ø 入侵检测系统和主机监听工具

  IDS能警告网络管理员攻击的发生时间,以及攻击者使用的攻击工具,这将能协助阻止攻击。主机监听工具能警告管理员系统中是否出现DoS工具

  Ø 单点传送RPF

  这是CEF用于检查在接口收到的数据包的另一特性。如果源IP地址CEF表上不具有与指向接收数据包时的接口一致的路由的话,路由器就会丢掉这个数据包。丢弃RPF的妙处在于,它阻止了所有伪装源IP地址的攻击。

  针对DDOS预防措施

  看了上面的实际案例我们也了解到,许多DDoS攻击都很难应对,因为搞破坏的主机所发出的请求都是完全合法、符合标准的,只是数量太大。借助恰当的 ACL,我们可以阻断ICMP echo请求。但是,如果有自己的自治系统,就应该允许从因特网上ping你。不能ping通会使ISP或技术支持团队(如果有的话)丧失某些故障排解能力。也可能碰到具有Cisco TCP截获功能的SYN洪流:

  Router(config)#ip tcp intercept list 101

  Router(config)#ip tcp intercept max-incomplete high 3500

  Router(config)#ip tcp intercept max-incomplete low 3000

  Router(config)#ip tcp intercept one-minute high 2500

  Router(config)#ip tcp intercept one-minute low 2000

  Router(config)#access-list 101 permit any any

  如果能采用基于上下文的访问控制(Context Based Access Control,CBAC),则可以用其超时和阈值设置应对SYN洪流和UDP垃圾洪流。例如:

  Router(config)# ip inspect tcp synwait-time 20

  Router(config)# ip inspect tcp idle-time 60

  Router(config)# ip inspect udp idle-time 20

  Router(config)# ip inspect max-incomplete high 400

  Router(config)# ip inspect max-incomplete low 300

  Router(config)# ip inspect one-minute high 600

  Router(config)# ip inspect one-minute low 500

  Router(config)# ip inspect tcp max-incomplete host 300 block-time 0

  警告:建议不要同时使用TCP截获和CBAC防御功能,因为这可能导致路由器过载。

  打开Cisco快速转发(Cisco Express Forwarding,CEF)功能可帮助路由器防御数据包为随机源地址的洪流。可以对调度程序做些设置,避免在洪流的冲击下路由器的CPU完全过载:

  Router(config)#scheduler allocate 3000 1000

  在做了这样的配置之后,IOS会用3s的时间处理网络接口中断请求,之后用1s执行其他任务。对于较早的系统,可能必须使用命令scheduler interval《milliseconds》。

  四、总结

  无论是出于报复、敲诈勒索、发起更大规模攻击,DoS或DDoS攻击都是一种不容轻视的威胁。非同一般的DoS攻击通常是某种不完整的漏洞利用—使系统服务崩溃,而不是将控制权交给攻击者。防范这种攻击的办法是及时打上来自厂商的补丁,或者对于Cisco系统,及时将操作系统升级到更新版本。同时,要关闭有漏洞的服务,或者至少要用访问控制列表限制访问。常规的DoS攻击,特别是DDoS攻击,经常不是那么有章法,也更难防范。如果整个带宽都被蹩脚的ping洪流所耗尽,我们所能做的就很有限了。最后,必须与ISP和权力部门协作,尽可能从源头上阻止攻击。要用不同供应商、不同AS路径并支持负载均衡功能的不止一条到因特网的连接,但这与应对消耗高带宽的常规DoS/DDoS洪流的要求还相差很远。我们总是可以用CAR或NBAR来抛弃数据包或限制发动进攻的网络流速度,减轻路由器CPU的负担,减少对缓冲区和路由器之后的主机的占用。

  文章来源:http://www.cnblogs.com/chenguang/archive/2011/02/26/1965918.html

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