一、事件發(fā)生

春節(jié)長假剛過完，WEB就出現(xiàn)故障，下午1點吃完回來，立即將桌面解鎖并習(xí)慣性的檢查了Web服務(wù)器。通過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)問題了。

根據(jù)上述的問題，我馬上開始核查Web服務(wù)器的日志，試試是否能檢測到問題究竟什么時候開始，或者發(fā)現(xiàn)一些關(guān)于引起中斷的線索。正當(dāng)查詢線索過程中。公司首席運營官(COO)告訴我，他已經(jīng)接到客戶的投訴電話，報告說無法訪問他們的網(wǎng)站。于是從臺式機中敲入網(wǎng)站地址，試著從臺式電腦訪問他們的網(wǎng)站，但是看到的只是無法顯示此頁面的消息。

回想前幾天也未對Web服務(wù)器做了任何改變也未對Web服務(wù)器做過任何改變，服務(wù)器曾經(jīng)出現(xiàn)過的性能問題。在Web服務(wù)器的日志文件中沒有發(fā)現(xiàn)任何可疑之處，因此接下來我去仔細(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，打印出了那臺服務(wù)器出問題時的記錄。并過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)計信息后，這種協(xié)議的信息流的個數(shù)。

Flows/Sec 每秒鐘時間內(nèi)出現(xiàn)這種協(xié)議的信息流的平均個數(shù)，它等于總信息流數(shù)/綜合時間的秒數(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 ，這一信息流中每個數(shù)據(jù)包的平均字節(jié)數(shù)

Packets/Sec 每秒鐘時間內(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)，或者這段綜合時間的總秒數(shù)。

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

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

正常路由日志

圖二

IP packet sizedistribution 這個標(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)站的訪問量直線下降。很明顯，在這段時間沒人能訪問他的Web服務(wù)器。我開始研究到底發(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?從這一攻擊是對回顯端口看，即是端口7，不斷發(fā)送小的UDP數(shù)據(jù)包來實現(xiàn)。攻擊看似發(fā)自兩個策源地，可能是兩個攻擊者同時使用不同的工具。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，還是同一個地址偽裝出許多不同的IP地址，這個問題比較難判斷。假如源地址不是偽裝的，是真實地址，則可以咨詢ARIN I美國Internet號碼注冊處，從它的“whois”數(shù)據(jù)庫查出這個入侵1P地址屬于哪個網(wǎng)絡(luò)。接下來只需聯(lián)系那個網(wǎng)絡(luò)的管理員就可以得到進一步的信息。

那么假如源地址是偽裝的，追蹤這個攻擊者就麻煩得多。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。為了追蹤這個偽裝的地址，必須查詢每個路由器上的NetFlow緩存，才能確定流量進入了哪個接口，然后通過這些路由器一次一個接口地往回一路追蹤，直至找到那個IP地址源。然而這樣做是非常難的，因為在Web 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，必須在攻擊正在進行時做這些分析。

經(jīng)過分析之后，將防火墻日志和路由器日志里的信息關(guān)聯(lián)起來，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。這看起來很像拒絕服務(wù)攻擊(但還不能確定，因為攻擊的分布很隨意)。地址看起來多多少少是隨意而分散的，只有一個源地址是固定不變的，其源端口號也沒變。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)生時路由器日志上有大量的64字節(jié)的數(shù)據(jù)包，而此時Web服務(wù)器日志上沒有任何問題。他還發(fā)現(xiàn)，案發(fā)時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Web服務(wù)器的回顯(echo 7)端口進行洪泛式攻擊，因此他們的下一步任務(wù)就是阻止這一行為。首先，我們在路由器上堵截攻擊?？焖俚貫槁酚善髟O(shè)置了一個過濾規(guī)則。因為源地址的來源很隨機，他們認(rèn)為很難用限制某個地址或某一塊范圍的地址來阻止攻擊，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DOS訪問控制鏈表(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，想請他們暫時限制所有在他的網(wǎng)站端口7上的UDP入流量。這樣做會顯著降低網(wǎng)絡(luò)上到服務(wù)器的流量。

三、針對DOS預(yù)防措施

對于預(yù)防及緩解這種帶寬相關(guān)的DoS攻擊并沒有什么靈丹妙藥。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)生時減小其影響，具體如下：

Ø 網(wǎng)絡(luò)入口過濾

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商應(yīng)在他的下游網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置入口過濾，以防止假信息包進入網(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)流量過濾

過濾掉網(wǎng)絡(luò)不需要的流量總是不會錯的。這還能防止DoS攻擊，但為了達(dá)到效果，這些過濾器應(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帶寬策略，并允許一個給定類型的網(wǎng)絡(luò)流量匹配有限的帶寬。這一措施也能預(yù)先緩解正在進行的攻擊，同時，這些過濾器應(yīng)盡量設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)上游(盡可能靠近攻擊者);

Ø 入侵檢測系統(tǒng)和主機監(jiān)聽工具

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

Ø 單點傳送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)包時的接口一致的路由的話，路由器就會丟掉這個數(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DDOS預(yù)防措施

看了上面的實際案例我們也了解到，許多DDoS攻擊都很難應(yīng)對，因為搞破壞的主機所發(fā)出的請求都是完全合法、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通會使ISP或技術(shù)支持團隊(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控制(Context Based Access Control，CBAC)，則可以用其超時和閾值設(shè)置應(yīng)對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：建議不要同時使用TCP截獲和CBAC防御功能，因為這可能導(dǎo)致路由器過載。

打開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)包為隨機源地址的洪流?？梢詫φ{(diào)度程序做些設(shè)置，避免在洪流的沖擊下路由器的CPU完全過載：

Router(config)#scheduler allocate 3000 1000

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

四、總結(jié)

無論是出于報復(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打上來自廠商的補丁，或者對于Cisco系統(tǒng)，及時將操作系統(tǒng)升級到更新版本。同時，要關(guān)閉有漏洞的服務(wù)，或者至少要用訪問控制列表限制訪問。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來拋棄數(shù)據(jù)包或限制發(fā)動進攻的網(wǎng)絡(luò)流速度，減輕路由器CPU的負(fù)擔(dān)，減少對緩沖區(qū)和路由器之后的主機的占用。

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