怎么使用Nginx、Nginx Plus抵御DDOS攻擊

這篇文章主要介紹了怎么使用Nginx、Nginx Plus抵御DDOS攻擊的相關知識，內(nèi)容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇怎么使用Nginx、Nginx Plus抵御DDOS攻擊文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

一、應用層ddos攻擊的特征

應用層(七層/http層)ddos 攻擊通常由木馬程序發(fā)起，其可以通過設計更好的利用目標系統(tǒng)的脆弱點。例如，對于無法處理大量并發(fā)請求的系統(tǒng)，僅僅通過建立大量的連接，并周期性的發(fā)出少量數(shù)據(jù)包來保持會話就可以耗盡系統(tǒng)的資源，使其無法接受新的連接請求達到 ddos 的目的。其他還有采用發(fā)送大量連接請求發(fā)送大數(shù)據(jù)包的請求進行攻擊的形式。因為攻擊是由木馬程序發(fā)起，攻擊者可以在很短時間內(nèi)快速建立大量的連接，并發(fā)出大量的請求。

以下是一些ddos的特證，我們可以據(jù)此特征來抵抗 ddos(包括但不限于)：

1. 攻擊經(jīng)常來源于一些相對固定的 ip 或 ip 段，每個 ip 都有遠大于真實用戶的連接數(shù)和請求數(shù)。(備注：這并不表明這種請求都是代表著 ddos 攻擊。在很多使用nat的網(wǎng)絡架構中，很多的客戶端使用網(wǎng)關的 ip 地址訪問公網(wǎng)資源。但是，即便如此，這樣的請求數(shù)和連接數(shù)也會遠少于 ddos 攻擊。)

2. 因為攻擊是由木馬發(fā)出且目的是使服務器超負荷，請求的頻率會遠遠超過正常人的請求。

3. user-agent 通常是一個非標準的值

4. referer 有時是一個容易聯(lián)想到攻擊的值

二、使用nginx、nginx plus抵抗ddos攻擊

結(jié)合上面提到的 ddos 攻擊的特征，nginx、nginx plus有很多的特性可以用來有效的防御 ddos 攻擊，可以從調(diào)整入口訪問流量和控制反向代理到后端服務器的流量兩個方面來達到抵御 ddos 攻擊的目的。

1. 限制請求速度

設置 nginx、nginx plus 的連接請求在一個真實用戶請求的合理范圍內(nèi)。比如，如果你覺得一個正常用戶每兩秒可以請求一次登錄頁面，你就可以設置 nginx 每兩秒鐘接收一個客戶端 ip 的請求(大約等同于每分鐘30個請求)。

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=30r/m; 
server { 
... 
location /login.html { 
limit_req zone=one; 
... 
} 
}

`limit_req_zone` 命令設置了一個叫 one 的共享內(nèi)存區(qū)來存儲請求狀態(tài)的特定鍵值，在上面的例子中是客戶端 ip($binary_remote_addr)。location 塊中的 `limit_req` 通過引用 one 共享內(nèi)存區(qū)來實現(xiàn)限制訪問 /login.html 的目的。

2. 限制連接數(shù)量

設置 nginx、nginx plus 的連接數(shù)在一個真實用戶請求的合理范圍內(nèi)。比如，你可以設置每個客戶端 ip 連接 /store 不可以超過10個。

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m; 
server { 
... 
location /store/ { 
limit_conn addr 10; 
... 
} 
}

`limit_conn_zone` 命令設置了一個叫 addr 的共享內(nèi)存區(qū)來存儲特定鍵值的狀態(tài)，在上面的例子中是客戶端 ip( $binary_remote_addr)。location 塊中 `limit_conn` 通過引用 addr 共享內(nèi)存區(qū)來限制到 /store/ 的最大連接數(shù)為10。

3. 關閉慢連接

有一些 ddos 攻擊，比如 slowlris，是通過建立大量的連接并周期性的發(fā)送一些數(shù)據(jù)包保持會話來達到攻擊目的，這種周期通常會低于正常的請求。這種情況我們可以通過關閉慢連接來抵御攻擊。

`client_body_timeout` 命令用來定義讀取客戶端請求的超時時間，`client_header_timeout` 命令用來定于讀取客戶端請求頭的超時時間。這兩個參數(shù)的默認值都是 60s，我們可以通過下面的命令將他們設置為 5s：

server { 
client_body_timeout 5s; 
client_header_timeout 5s; 
... 
}

4. 設置ip黑名單

如果確定攻擊來源于某些 ip 地址，我們可以將其加入黑名單，nginx 就不會再接受他們的請求。比如，你已經(jīng)確定攻擊來自于從123.123.123.1到123.123.123.16的一段 ip 地址，你可以這樣設置：

location / { 
deny 123.123.123.0/28; 
... 
}

或者你確定攻擊來源于123.123.123.3、123.123.123.5、123.123.123.7幾個ip，可以這樣設置：

location / { 
deny 123.123.123.3; 
deny 123.123.123.5; 
deny 123.123.123.7; 
... 
}

5. 設置ip白名單

如果你的網(wǎng)站僅允許特定的 ip 或 ip 段訪問，你可以結(jié)合使用 allow 和 deny 命令來限制僅允許你指定的 ip 地址訪問你的網(wǎng)站。如下，你可以設置僅允許 192.168.1.0 段的內(nèi)網(wǎng)用戶訪問：

location / { 
allow 192.168.1.0/24; 
deny all; 
... 
}

deny 命令會拒絕除了 allow 指定的 ip 段之外的所有其他 ip 的訪問請求。

6. 使用緩存進行流量削峰

通過打開 nginx 的緩存功能并設置特定的緩存參數(shù)，可以削減來自攻擊的流量，同時也可以減輕對后端服務器的請求壓力。以下是一些有用的設置：

1. proxy_cache_use_stale ` 的 updating 參數(shù)告訴 nginx 什么時候該更新所緩存的對象。只需要到后端的一個更新請求，在緩存有效期間客戶端對該對象的請求都無需訪問后端服務器。當通過對一個文件的頻繁請求來實施攻擊時，緩存功能可極大的降低到后端服務器的請求。

2. proxy_cache_key ` 命令定義的鍵值通常包含一些內(nèi)嵌的變量(默認的鍵值 $scheme$proxy_host$request_uri 包含了三個變量)。如果鍵值包含 `$query_string` 變量，當攻擊的請求字符串是隨機的時候就會給 nginx 代理過重的緩存負擔，因此我們建議一般情況下不要包含 `$query_string` 變量。

7. 屏蔽特定的請求

可以設置 nginx、nginx plus 屏蔽一些類型的請求：

1. 針對特定 url 的請求

2. 針對不是常見的 user-agent 的請求

3. 針對 referer 頭中包含可以聯(lián)想到攻擊的值的請求

4. 針對其他請求頭中包含可以聯(lián)想到攻擊的值的請求

比如，如果你判定攻擊是針對一個特定的 url：/foo.php，我們就可以屏蔽到這個頁面的請求：

location /foo.php { 
deny all; 
}

或者你判定攻擊請求的 user-agent 中包含 foo 或 bar，我們也可以屏蔽這些請求：

location / { 
if ($http_user_agent ~* foo|bar) { 
return 403; 
} 
... 
}

http_name 變量引用一個請求頭，上述例子中是 user-agent 頭?？梢葬槍ζ渌?http 頭使用類似的方法來識別攻擊。

8. 限制到后端服務器的連接數(shù)

一個 nginx、nginx plus 實例可以處理比后端服務器多的多的并發(fā)請求。在 nginx plus 中，你可以限制到每一個后端服務器的連接數(shù)，比如可以設置 nginx plus 與 website upstream 中的每個后端服務器建立的連接數(shù)不得超過200個：

upstream website { 
server 192.168.100.1:80 max_conns=200; 
server 192.168.100.2:80 max_conns=200; 
queue 10 timeout=30s; 
}

`max_conns` 參數(shù)可以針對每一個后端服務器設置 nginx plus 可以與之建立的最大連接數(shù)。`queue` 命令設置了當每個后端服務器都達到最大連接數(shù)后的隊列大小，`timeout` 參數(shù)指定了請求在隊列中的保留時間。

9. 處理特定類型的攻擊

有一種攻擊是發(fā)送包含特別大的值的請求頭，引起服務器端緩沖區(qū)溢出。nginx、nginx plus 針對這種攻擊類型的防御，可以參考

[using nginx and nginx plus to protect against cve-2015-1635]
)

10. 優(yōu)化nginx性能

ddos 攻擊通常會帶來高的負載壓力，可以通過一些調(diào)優(yōu)參數(shù)，提高 nginx、nginx plus 處理性能，硬抗 ddos 攻擊，詳細參考：

[tuning nginx for performance]

三、識別ddos攻擊

到目前為止，我們都是集中在如何是用 nginx、nginx plus 來減輕 ddos 攻擊帶來的影響。如何才能讓 nginx、nginx plus 幫助我們識別 ddos 攻擊呢?`nginx plus status module` 提供了到后端服務器流量的詳細統(tǒng)計，可以用來識別異常的流量。nginx plus 提供一個當前服務狀態(tài)的儀表盤頁面，同時也可以在自定義系統(tǒng)或其他第三方系統(tǒng)中通過 api 的方式獲取這些統(tǒng)計信息，并根據(jù)歷史趨勢分析識別非正常的流量進而發(fā)出告警。

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