积跬步 行千里 穿花摇裤

nginx防止DDOS攻击配置

防御DDOS是一个系统工程,攻击花样多,防御的成本高瓶颈多,防御起来即被动又无奈。DDOS的特点是分布式,针对带宽和服务攻击,也就 是四层流量攻击和七层应用攻击,相应的防御瓶颈四层在带宽,七层的多在架构的吞吐量。对于七层的应用攻击,我们还是可以做一些配置来防御的,例如前端是 Nginx,主要使用nginx的http_limit_conn和http_limit_req模块来防御。 ngx_http_limit_conn_module 可以限制单个IP的连接数,ngx_http_limit_req_module 可以限制单个IP每秒请求数,通过限制连接数和请求数能相对有效的防御CC攻击。下面是配置方法:

一. 限制每秒请求数

ngx_http_limit_req_module模块通过漏桶原理来限制单位时间内的请求数,一旦单位时间内请求数超过限制,就会返回503错误。配置需要在两个地方设置:

  • nginx.conf的http段内定义触发条件,可以有多个条件
  • 在location内定义达到触发条件时nginx所要执行的动作

例如:


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<span>http </span><span>{</span><span> limit_req_zone $binary_remote_addr zone</span><span>=</span><span>one</span><span>:</span><span>10m</span><span> rate</span><span>=</span><span>10r</span><span>/</span><span>s</span><span>;</span> <span>//触发条件,所有访问ip 限制每秒10个请求</span>
    <span>...</span><span> server </span><span>{</span>
        <span>...</span><span> location </span><span>~</span><span> \.</span>

php


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<span>$ </span><span>{</span><span> limit_req zone</span><span>=</span><span>one burst</span><span>=</span><span>5</span><span> nodelay</span><span>;</span>   <span>//执行的动作,通过zone名字对应</span>
               <span>}</span>
           <span>}</span>
     <span>}</span>

参数说明:


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<span>$binary_remote_addr </span><span>二进制远程地址</span><span> zone</span><span>=</span><span>one</span><span>:</span><span>10m</span>    <span>定义</span><span>zone</span><span>名字叫</span><span>one</span><span>,并为这个</span><span>zone</span><span>分配</span><span>10M</span><span>内存,用来存储会话(二进制远程地址),</span><span>1m</span><span>内存可以保存</span><span>16000</span><span>会话</span><span> rate</span><span>=</span><span>10r</span><span>/</span><span>s</span><span>;</span>     <span>限制频率为每秒</span><span>10</span><span>个请求</span><span> burst</span><span>=</span><span>5</span>         <span>允许超过频率限制的请求数不多于</span><span>5</span><span>个,假设</span><span>1</span><span>、</span><span>2</span><span>、</span><span>3</span><span>、</span><span>4</span><span>秒请求为每秒</span><span>9</span><span>个,那么第</span><span>5</span><span>秒内请求</span><span>15</span><span>个是允许的,反之,如果第一秒内请求</span><span>15</span><span>个,会将</span><span>5</span><span>个请求放到第二秒,第二秒内超过</span><span>10</span><span>的请求直接</span><span>503</span><span>,类似多秒内平均速率限制。</span><span> nodelay </span><span>超过的请求不被延迟处理,设置后</span><span>15</span><span>个请求在</span><span>1</span><span>秒内处理。</span>

二.限制IP连接数

ngx_http_limit_conn_module的配置方法和参数与http_limit_req模块很像,参数少,要简单很多


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<span>http </span><span>{</span><span> limit_conn_zone $binary_remote_addr zone</span><span>=</span><span>addr</span><span>:</span><span>10m</span><span>;</span> <span>//触发条件</span>
    <span>...</span><span> server </span><span>{</span>
        <span>...</span><span> location </span><span>/</span><span>download</span><span>/</span> <span>{</span><span> limit_conn addr </span><span>1</span><span>;</span>    <span>// 限制同一时间内1个连接,超出的连接返回503</span>
                <span>}</span>
           <span>}</span>
     <span>}</span>

三.白名单设置

http_limit_conn和http_limit_req模块限制了单ip单位时间内的并发和请求数,但是如果Nginx前面有lvs或者 haproxy之类的负载均衡或者反向代理,nginx获取的都是来自负载均衡的连接或请求,这时不应该限制负载均衡的连接和请求,就需要geo和map 模块设置白名单:


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<span>geo $whiteiplist </span><span>{</span>
        <span>default</span> <span>1</span><span>;</span>
        <span>10.11</span><span>.</span><span>15.161</span> <span>0</span><span>;</span>
    <span>}</span><span> map $whiteiplist $limit </span><span>{</span>
        <span>1</span><span> $binary_remote_addr</span><span>;</span>
        <span>0</span> <span>""</span><span>;</span>
    <span>}</span><span> limit_req_zone $limit zone</span><span>=</span><span>one</span><span>:</span><span>10m</span><span> rate</span><span>=</span><span>10r</span><span>/</span><span>s</span><span>;</span><span> limit_conn_zone $limit zone</span><span>=</span><span>addr</span><span>:</span><span>10m</span><span>;</span>

geo模块定义了一个默认值是1的变量whiteiplist,当在ip在白名单中,变量whiteiplist的值为0,反之为1
如果在白名单中–> whiteiplist=0 –> $limit=”” –> 不会存储到10m的会话状态(one或者addr)中 –> 不受限制
反之,不在白名单中 –> whiteiplist=1 –> $limit=二进制远程地址 –>存储进10m的会话状态中 –> 受到限制

四.测试

使用ab命令来模拟CC攻击,http_limit_conn和http_limit_req模块要分开测试,同时注意 http_limit_conn模块只统计正在被处理的请求(这些请求的头信息已被完全读入)所在的连接。如果请求已经处理完,连接没有被关闭时,是不会 被统计的。这时用netstat看到连接数可以超过限定的数量,不会被阻止。


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<span>ab </span><span>-</span><span>n </span><span>请求数</span> <span>-</span><span>c </span><span>并发</span><span> http</span><span>:</span><span>//10.11.15.174/i.php </span>

如果被阻止前台会返回503,同时在nginx的error_log中会看到如下错误日志:
被限制连接数:


1
<span>2015</span><span>/</span><span>01</span><span>/</span><span>28</span> <span>14</span><span>:</span><span>20</span><span>:</span><span>26</span> <span>[</span><span>error</span><span>]</span> <span>4107</span><span>#0: *65525 limiting connections by zone "addr", client: 10.11.15.161, server: , request: "GET /i.php?=PHPE9568F35-D428-11d2-A769-00AA001ACF42 HTTP/1.1", host: "10.11.15.174", referrer: "http://10.11.15.174/i.php" </span>

被限制请求数:


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<span>2015</span><span>/</span><span>01</span><span>/</span><span>28</span> <span>14</span><span>:</span><span>18</span><span>:</span><span>59</span> <span>[</span><span>error</span><span>]</span> <span>4095</span><span>#0: *65240 limiting requests, excess: 5.772 by zone "one", client: 10.11.15.161, server: , request: "GET /i.php?=PHPE9568F34-D428-11d2-A769-00AA001ACF42 HTTP/1.1", host: "10.11.15.174", referrer: "http://10.11.15.174/i.php" </span>

五.其它一些防CC的方法

1.Nginx模块 ModSecurity、http_guard、ngx_lua_waf

  • ModSecurity 应用层WAF,功能强大,能防御的攻击多,配置复杂
  • ngx_lua_waf 基于ngx_lua的web应用防火墙,使用简单,高性能和轻量级
  • http_guard 基于openresty

2.软件+Iptables

  • fail2ban 通过分析日志来判断是否使用iptables拦截
  • DDoS Deflate 通过netstat判断ip连接数,并使用iptables屏蔽

开头说过抗DDOS是一个系统工程,通过优化系统和软件配置,只能防御小规模的CC攻击,对于大规模攻击、四层流量攻击、混合攻击来说,基本上系统和应用软件没挂,带宽就打满了。下面是我在工作中使用过的防御DDOS的方式:

  1. 高防服务器和带流量清洗的ISP 通常是美韩的服务器,部分ISP骨干供应商有流量清洗服务,例如香港的PCCW。通常可以防御10G左右的小型攻击
  2. 流量清洗服务 例如:akamai(prolexic),nexusguard 我们最大受到过80G流量的攻击,成功被清洗,但是费用非常贵
  3. CDN 例如:蓝讯 网宿 cloudflare 等,CDN针对DDOS的分布式特点,将流量引流分散,同时对网站又有加速作用,效果好,成本相对低。

总结一下:发动攻击易,防御难。七层好防,四层难防;小型能防,大型烧钱

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