一、事件發(fā)生

春節(jié)長(zhǎng)假剛過(guò)完，WEB就出現(xiàn)故障，下午1點(diǎn)吃完回來(lái)，立即將桌面解鎖并習(xí)慣性的檢查了Web服務(wù)器。通過(guò)Web服務(wù)器性能監(jiān)視軟件圖像顯示的向下滑行的紅色曲線看到WEB出現(xiàn)問(wèn)題了。

根據(jù)上述的問(wèn)題，我馬上開(kāi)始核查Web服務(wù)器的日志，試試是否能檢測(cè)到問(wèn)題究竟什么時(shí)候開(kāi)始，或者發(fā)現(xiàn)一些關(guān)于引起中斷的線索。正當(dāng)查詢線索過(guò)程中。公司首席運(yùn)營(yíng)官(COO)告訴我，他已經(jīng)接到客戶的投訴電話，報(bào)告說(shuō)無(wú)法訪問(wèn)他們的網(wǎng)站。于是從臺(tái)式機(jī)中敲入網(wǎng)站地址，試著從臺(tái)式電腦訪問(wèn)他們的網(wǎng)站，但是看到的只是無(wú)法顯示此頁(yè)面的消息。

回想前幾天也未對(duì)Web服務(wù)器做了任何改變也未對(duì)Web服務(wù)器做過(guò)任何改變，服務(wù)器曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的性能問(wèn)題。在Web服務(wù)器的日志文件中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何可疑之處，因此接下來(lái)我去仔細(xì)查看防火墻日志，和路由器日志。仔細(xì)查看了防火墻日志，打印出了那臺(tái)服務(wù)器出問(wèn)題時(shí)的記錄。并過(guò)濾掉正常的流量并保留下可疑的記錄。表中顯示了打印出來(lái)的結(jié)果。

表一 防火墻日志

之后在路由器日志上做了同樣的工作并打印出了看上去異常的記錄。

攻擊期間的路由器日志

圖一

解釋：

IP packet sizedistribution 這個(gè)標(biāo)題下的兩行顯示了數(shù)據(jù)包按大小范圍分布的百分率。這里顯示的內(nèi)容表明：98.4%的數(shù)據(jù)包的大小在33字節(jié)到64字節(jié)之間(注意紅色標(biāo)記)。

參數(shù)解釋：

IP packet sizedistribution 這個(gè)標(biāo)題下的兩行顯示了數(shù)據(jù)包按大小范圍分布的百分率。這里顯示的內(nèi)容表明：98.4%的數(shù)據(jù)包的大小在33字節(jié)到64字節(jié)之間。

Protocol 協(xié)議名稱

Total Flows 自從最后一次清除統(tǒng)計(jì)信息后，這種協(xié)議的信息流的個(gè)數(shù)。

Flows/Sec 每秒鐘時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)這種協(xié)議的信息流的平均個(gè)數(shù)，它等于總信息流數(shù)/綜合時(shí)間的秒數(shù)。

Packets/Flow 遵守這種協(xié)議的信息流中平均的數(shù)據(jù)包數(shù)。等于這種協(xié)議的數(shù)據(jù)包數(shù)，或者在這段綜合時(shí)間內(nèi)，這種協(xié)議的信息流數(shù)。

Bytes/Pkt 遵守這種協(xié)議的數(shù)據(jù)包的平均字節(jié)數(shù)(等于這種協(xié)議總字節(jié)數(shù)，或者在這段綜合時(shí)間內(nèi)，這種協(xié)議的數(shù)據(jù)包數(shù))。B/Pkt ，這一信息流中每個(gè)數(shù)據(jù)包的平均字節(jié)數(shù)

Packets/Sec 每秒鐘時(shí)間內(nèi)這種協(xié)議的平均數(shù)據(jù)包數(shù)(它等于這種協(xié)議的總數(shù)據(jù)包)，或者這段綜合時(shí)間的總秒數(shù)。

Active(Sec)/Flow 從第一個(gè)數(shù)據(jù)包到終止信息流的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包的總時(shí)間(以秒為單位，比如TCP FIN，終止時(shí)間量等等)，或者這段綜合時(shí)間內(nèi)這種協(xié)議總的信息流數(shù)。

Idle(Sec)/Flow 從這種協(xié)議的各個(gè)非終止信息流的最后一個(gè)數(shù)據(jù)包起，直到輸入這一命令時(shí)止的時(shí)間總和(以秒為單位)，或者這段綜合時(shí)間內(nèi)信息流的總時(shí)間長(zhǎng)度。

正常路由日志

圖二

IP packet sizedistribution 這個(gè)標(biāo)題下的兩行顯示了數(shù)據(jù)包按大小范圍分布的百分率。這里顯示的內(nèi)容表明：2%的數(shù)據(jù)包的大小在33字節(jié)到64字節(jié)之間。

注意網(wǎng)站的訪問(wèn)量直線下降。很明顯，在這段時(shí)間沒(méi)人能訪問(wèn)他的Web服務(wù)器。我開(kāi)始研究到底發(fā)生了什么，以及該如何盡快地修復(fù)。

二、事件分析

我的Web服務(wù)器發(fā)生了什么?很有可能攻擊，那么受到什么樣的攻擊呢?從這一攻擊是對(duì)回顯端口看，即是端口7，不斷發(fā)送小的UDP數(shù)據(jù)包來(lái)實(shí)現(xiàn)。攻擊看似發(fā)自兩個(gè)策源地，可能是兩個(gè)攻擊者同時(shí)使用不同的工具。在任何情況下，超負(fù)荷的數(shù)據(jù)流都會(huì)拖垮Web服務(wù)器。然而攻擊地址源不確定，不知道是攻擊源本身是分布的，還是同一個(gè)地址偽裝出許多不同的IP地址，這個(gè)問(wèn)題比較難判斷。假如源地址不是偽裝的，是真實(shí)地址，則可以咨詢ARIN I美國(guó)Internet號(hào)碼注冊(cè)處，從它的“whois”數(shù)據(jù)庫(kù)查出這個(gè)入侵1P地址屬于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)。接下來(lái)只需聯(lián)系那個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理員就可以得到進(jìn)一步的信息。

那么假如源地址是偽裝的，追蹤這個(gè)攻擊者就麻煩得多。若使用的是Cisco路由器，則還需查詢NetFlow高速緩存。NetFlow是Cisco快速轉(zhuǎn)發(fā)(CEF)交換框架的特性之一。為了追蹤這個(gè)偽裝的地址，必須查詢每個(gè)路由器上的NetFlow緩存，才能確定流量進(jìn)入了哪個(gè)接口，然后通過(guò)這些路由器一次一個(gè)接口地往回一路追蹤，直至找到那個(gè)IP地址源。然而這樣做是非常難的，因?yàn)樵赪eb Server和攻擊者的發(fā)起pc之間可能經(jīng)由許多路由器，而且屬于不同的組織。另外，必須在攻擊正在進(jìn)行時(shí)做這些分析。

經(jīng)過(guò)分析之后，將防火墻日志和路由器日志里的信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，發(fā)現(xiàn)了一些有趣的相似性，如表黑色標(biāo)記處。攻擊的目標(biāo)顯然是Web服務(wù)器192.68.0.175，端口為UDP 7，即回顯端口。這看起來(lái)很像拒絕服務(wù)攻擊(但還不能確定，因?yàn)楣舻姆植己茈S意)。地址看起來(lái)多多少少是隨意而分散的，只有一個(gè)源地址是固定不變的，其源端口號(hào)也沒(méi)變。這很有趣。接著又將注意力集中到路由器日志上。

立刻發(fā)現(xiàn)，攻擊發(fā)生時(shí)路由器日志上有大量的64字節(jié)的數(shù)據(jù)包，而此時(shí)Web服務(wù)器日志上沒(méi)有任何問(wèn)題。他還發(fā)現(xiàn)，案發(fā)時(shí)路由器日志里還有大量的“UDP-other”數(shù)據(jù)包，而Web服務(wù)器日志也一切正常。這種現(xiàn)象與基于UDP的拒絕服務(wù)攻擊的假設(shè)還是很相符的。

攻擊者正是用許多小的UDP數(shù)據(jù)包對(duì)Web服務(wù)器的回顯(echo 7)端口進(jìn)行洪泛式攻擊，因此他們的下一步任務(wù)就是阻止這一行為。首先，我們?cè)诼酚善魃隙陆毓簟？焖俚貫槁酚善髟O(shè)置了一個(gè)過(guò)濾規(guī)則。因?yàn)樵吹刂返膩?lái)源很隨機(jī)，他們認(rèn)為很難用限制某個(gè)地址或某一塊范圍的地址來(lái)阻止攻擊，因此決定禁止所有發(fā)給192.168.0.175的UDP包。這種做法會(huì)使服務(wù)器喪失某些功能，如DNS，但至少能讓W(xué)eb服務(wù)器正常工作。

路由器最初的臨時(shí)DOS訪問(wèn)控制鏈表(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

這樣的做法為Web服務(wù)器減輕了負(fù)擔(dān)，但攻擊仍能到達(dá)web，在一定程度上降低了網(wǎng)絡(luò)性能。 那么下一步工作是聯(lián)系上游帶寬提供商，想請(qǐng)他們暫時(shí)限制所有在他的網(wǎng)站端口7上的UDP入流量。這樣做會(huì)顯著降低網(wǎng)絡(luò)上到服務(wù)器的流量。

三、針對(duì)DOS預(yù)防措施

對(duì)于預(yù)防及緩解這種帶寬相關(guān)的DoS攻擊并沒(méi)有什么靈丹妙藥。本質(zhì)上，這是一種“粗管子打敗細(xì)管子”的攻擊。攻擊者能“指使”更多帶寬，有時(shí)甚至是巨大的帶寬，就能擊潰帶寬不夠的網(wǎng)絡(luò)。在這種情況下，預(yù)防和緩解應(yīng)相輔相成。

有許多方法可以使攻擊更難發(fā)生，或者在攻擊發(fā)生時(shí)減小其影響，具體如下：

Ø 網(wǎng)絡(luò)入口過(guò)濾

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商應(yīng)在他的下游網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置入口過(guò)濾，以防止假信息包進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)(而把它們留在Internet上)。這將防止攻擊者偽裝IP地址，從而易于追蹤。

Ø 網(wǎng)絡(luò)流量過(guò)濾

過(guò)濾掉網(wǎng)絡(luò)不需要的流量總是不會(huì)錯(cuò)的。這還能防止DoS攻擊，但為了達(dá)到效果，這些過(guò)濾器應(yīng)盡量設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)上游。

Ø 網(wǎng)絡(luò)流量速率限制 一些路由器有流量速率的最高限制。

這些限制條款將加強(qiáng)帶寬策略，并允許一個(gè)給定類型的網(wǎng)絡(luò)流量匹配有限的帶寬。這一措施也能預(yù)先緩解正在進(jìn)行的攻擊，同時(shí)，這些過(guò)濾器應(yīng)盡量設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)上游(盡可能靠近攻擊者);

Ø 入侵檢測(cè)系統(tǒng)和主機(jī)監(jiān)聽(tīng)工具

IDS能警告網(wǎng)絡(luò)管理員攻擊的發(fā)生時(shí)間，以及攻擊者使用的攻擊工具，這將能協(xié)助阻止攻擊。主機(jī)監(jiān)聽(tīng)工具能警告管理員系統(tǒng)中是否出現(xiàn)DoS工具

Ø 單點(diǎn)傳送RPF

這是CEF用于檢查在接口收到的數(shù)據(jù)包的另一特性。如果源IP地址CEF表上不具有與指向接收數(shù)據(jù)包時(shí)的接口一致的路由的話，路由器就會(huì)丟掉這個(gè)數(shù)據(jù)包。丟棄RPF的妙處在于，它阻止了所有偽裝源IP地址的攻擊。

針對(duì)DDOS預(yù)防措施

看了上面的實(shí)際案例我們也了解到，許多DDoS攻擊都很難應(yīng)對(duì)，因?yàn)楦闫茐牡闹鳈C(jī)所發(fā)出的請(qǐng)求都是完全合法、符合標(biāo)準(zhǔn)的，只是數(shù)量太大。借助恰當(dāng)?shù)腁CL，我們可以阻斷ICMP echo請(qǐng)求。但是，如果有自己的自治系統(tǒng)，就應(yīng)該允許從因特網(wǎng)上ping你。不能ping通會(huì)使ISP或技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)(如果有的話)喪失某些故障排解能力。也可能碰到具有Cisco TCP截獲功能的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訪問(wèn)控制(Context Based Access Control，CBAC)，則可以用其超時(shí)和閾值設(shè)置應(yīng)對(duì)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：建議不要同時(shí)使用TCP截獲和CBAC防御功能，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致路由器過(guò)載。

打開(kāi)Cisco快速轉(zhuǎn)發(fā)(Cisco Express Forwarding，CEF)功能可幫助路由器防御數(shù)據(jù)包為隨機(jī)源地址的洪流。可以對(duì)調(diào)度程序做些設(shè)置，避免在洪流的沖擊下路由器的CPU完全過(guò)載：

Router(config)#scheduler allocate 3000 1000

在做了這樣的配置之后，IOS會(huì)用3s的時(shí)間處理網(wǎng)絡(luò)接口中斷請(qǐng)求，之后用1s執(zhí)行其他任務(wù)。對(duì)于較早的系統(tǒng)，可能必須使用命令scheduler interval《milliseconds》。

四、總結(jié)

無(wú)論是出于報(bào)復(fù)、敲詐勒索、發(fā)起更大規(guī)模攻擊，DoS或DDoS攻擊都是一種不容輕視的威脅。非同一般的DoS攻擊通常是某種不完整的漏洞利用—使系統(tǒng)服務(wù)崩潰，而不是將控制權(quán)交給攻擊者。防范這種攻擊的辦法是及時(shí)打上來(lái)自廠商的補(bǔ)丁，或者對(duì)于Cisco系統(tǒng)，及時(shí)將操作系統(tǒng)升級(jí)到更新版本。同時(shí)，要關(guān)閉有漏洞的服務(wù)，或者至少要用訪問(wèn)控制列表限制訪問(wèn)。常規(guī)的DoS攻擊，特別是DDoS攻擊，經(jīng)常不是那么有章法，也更難防范。如果整個(gè)帶寬都被蹩腳的ping洪流所耗盡，我們所能做的就很有限了。最后，必須與ISP和權(quán)力部門協(xié)作，盡可能從源頭上阻止攻擊。要用不同供應(yīng)商、不同AS路徑并支持負(fù)載均衡功能的不止一條到因特網(wǎng)的連接，但這與應(yīng)對(duì)消耗高帶寬的常規(guī)DoS/DDoS洪流的要求還相差很遠(yuǎn)。我們總是可以用CAR或NBAR來(lái)拋棄數(shù)據(jù)包或限制發(fā)動(dòng)進(jìn)攻的網(wǎng)絡(luò)流速度，減輕路由器CPU的負(fù)擔(dān)，減少對(duì)緩沖區(qū)和路由器之后的主機(jī)的占用。

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