一、事件發(fā)生

春節(jié)長假剛過完,WEB就出現故障,下午1點吃完回來,立即將桌面解鎖并習慣性的檢查了Web服務器。通過Web服務器性能監(jiān)視軟件圖像顯示的向下滑行的紅色曲線看到WEB出現問題了。

根據上述的問題,我馬上開始核查Web服務器的日志,試試是否能檢測到問題究竟什么時候開始,服務器租用或者發(fā)現一些關于引起中斷的線索。正當查詢線索過程中。公司首席運營官(CIO)告訴我,他已經接到客戶的投訴電話,報告說無法訪問他們的網站。于是從臺式機中敲入網站地址,試著從臺式電腦訪問他們的網站,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服務器做了任何改變也未對Web服務器做過任何改變,服務器曾經出現過的性能問題。在Web服務器的日志文件中沒有發(fā)現任何可疑之處,因此接下來我去仔細查看防火墻日志,和路由器日志。仔細查看了防火墻日志,打印出了那臺服務器出問題時的記錄。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果。

表一 防火墻日志

解釋:

IP packet sizedistribution 這個標題下的兩行顯示了數據包按大小范圍分布的百分率。這里顯示的內容表明:98.4%的數據包的大小在33字節(jié)到64字節(jié)之間(注意紅色標記)。

正常路由日志

圖二

IP packet sizedistribution 這個標題下的兩行顯示了數據包按大小范圍分布的百分率。這里顯示的內容表明:2%的數據包的大小在33字節(jié)到64字節(jié)之間。

注意網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服務器。我開始研究到底發(fā)生了什么,以及該如何盡快地修復。

二、事件分析

我的Web服務器發(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數據包來實現。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,超負荷的數據流都會拖垮Web服務器。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"數據庫查出這個入侵1P地址屬于哪個網絡。接下來只需聯系那個網絡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,服務器租用則還需查詢NetFlow高速緩存。NetFlow是Cisco快速轉發(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。

經過分析之后,將防火墻日志和路由器日志里的信息關聯起來,發(fā)現了一些有趣的相似性,如表黑色標記處。攻擊的目標顯然是Web服務器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,攻擊發(fā)生時路由器日志上有大量的64字節(jié)的數據包,而此時Web服務器日志上沒有任何問題。他還發(fā)現,案發(fā)時路由器日志里還有大量的"UDP-other"數據包,而Web服務器日志也一切正常。這種現象與基于UDP的拒絕服務攻擊的假設還是很相符的。

攻擊者正是用許多小的UDP數據包對Web服務器的回顯(echo 7)端口進行洪泛式攻擊,因此他們的下一步任務就是阻止這一行為。首先,我們在路由器上堵截攻擊。快速地為路由器設置了一個過濾規(guī)則。因為源地址的來源很隨機,他們認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。這種做法會使服務器喪失某些功能,如DNS,但至少能讓Web服務器正常工作。

路由器最初的臨時DoS訪問控制鏈表(ACL)

1.access-list 121 remark Temporary block DoS attack on web server 192.168.0.175  2.access-list 105 deny udp any host 192.168.0.175  3.access-list 105 permit ip any any  這樣的做法為Web服務器減輕了負擔,但攻擊仍能到達web,在一定程度上降低了網絡性能。 那么下一步工作是聯系上游帶寬提供商,想請他們暫時限制所有在他的網站端口7上的UDP入流量。這樣做會顯著降低網絡上到服務器的流量。

三、針對DoS預防措施

對于預防及緩解這種帶寬相關的DoS攻擊并沒有什么靈丹妙藥。本質上,這是一種"粗管子打敗細管子"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絡。在這種情況下,預防和緩解應相輔相成。

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:

針對DDoS預防措施

看了上面的實際案例我們也了解到,許多DDoS攻擊都很難應對,服務器租用因為搞破壞的主機所發(fā)出的請求都是完全合法、符合標準的,只是數量太大。借助恰當的ACL,我們可以阻斷ICMP echo請求。但是,如果有自己的自治系統,就應該允許從因特網上ping你。不能ping通會使ISP或技術支持團隊(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:

1.Router(config)#ip tcp intercept list 101  2.Router(config)#ip tcp intercept max-incomplete high 3500  3.Router(config)#ip tcp intercept max-incomplete low  3000  4.Router(config)#ip tcp intercept one-minute high 2500  5.Router(config)#ip tcp intercept one-minute low 2000  6.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置應對SYN洪流和UDP垃圾洪流。例如:

1.Router(config)# ip inspect tcp synwait-time 20  2.Router(config)# ip inspect tcp idle-time 60  3.Router(config)# ip inspect udp idle-time 20  4.Router(config)# ip inspect max-incomplete high 400  5.Router(config)# ip inspect max-incomplete low  300  6.Router(config)# ip inspect one-minute high  600  7.Router(config)# ip inspect one-minute low 500  8.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,因為這可能導致路由器過載。

打開Cisco快速轉發(fā)(Cisco Express Forwarding,CEF)功能可幫助路由器防御數據包為隨機源地址的洪流。可以對調度程序做些設置,避免在洪流的沖擊下路由器的CPU完全過載:

1.Router(config)#scheduler allocate 3000 1000 在做了這樣的配置之后,IOS會用3s的時間處理網絡接口中斷請求,之后用1s執(zhí)行其他任務。對于較早的系統,可能必須使用命令scheduler interval<milliseconds>。

四、總結

無論是出于報復、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,使系統服務崩潰,而不是將控制權交給攻擊者。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,及時將操作系統升級到更新版本。同時,要關閉有漏洞的服務,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,經常不是那么有章法,也更難防范。服務器租用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和權力部門協作,盡可能從源頭上阻止攻擊。要用不同供應商、不同AS路徑并支持負載均衡功能的不止一條到因特網的連接,但這與應對消耗高帶寬的常規(guī)DoS/DDoS洪流的要求還相差很遠。我們總是可以用CAR或NBAR來拋棄數據包或限制發(fā)動進攻的網絡流速度,減輕路由器CPU的負擔,減少對緩沖區(qū)和路由器之后的主機的占用。