配置 Haproxy 防止 DDOS 攻击

  作为 load balancer, Happroxy 常常作为服务器的前端，向外界用户提供服务的入口，如果能在入口处处理安全相关问题，将极大简化后端的设计。事实上，Haproxy 不仅仅是一款开源出色的 load balancer（四层和七层），而且在安全上也相当出色。它配合内核 IP/TCP 协议栈，能够较好的抵抗 DOS, DDOS 攻击，还能通过限制单个 IP 的连接数和请求速率等，防止用户的恶意行为。

 Haproxy 配置参数多的一塌糊涂，因而功能丰富，灵活多样，本文抛砖引玉，更多的安全功能请详见官网手册。

TCP syn flood attacks

通过向服务器发送大量的 TCP syn 分组，恶意用户实现了了 TCP syn flood 攻击，幸运的是，简单的配置内核网络参数即可防止这种攻击。  

/etc/sysctl.conf

# Protection SYN flood
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 1024 
sysctl -p

Slowloris like attacks

 

  一个 Http 请求通常包括头部、url、methods 等，服务器需要接收整个 Http 请求后会做出响应。恶意用户发送缓慢的 Http 请求，比如一个字节一个字节的发送头部，服务器将一直处于 wating 状态，从而耗费服务器的资源。Haproxy 通过配置 timeout http-request 参数，当一个用户的请求时间超过设定值时，Haproxy 断开与该用户的连接。

defaults
  option http-server-close
  mode http
  timeout http-request 5s  # 防止 Slowloris like attacks
  timeout connect 5s
  timeout server 10s
  timeout client 30s

listen stats
  bind 0.0.0.0:8880
  stats enable
  stats hide-version
  stats uri     /
  stats realm   HAProxy\ Statistics
  stats auth    admin:admin

frontend ft_web
  bind 0.0.0.0:8080
  default_backend bk_web

backend bk_web
  balance roundrobin
  cookie MYSRV insert indirect nocache
  server srv1 192.168.1.2:80 check cookie srv1 maxconn 100
  server srv2 192.168.1.3:80 check cookie srv2 maxconn 100

通过 telnet 登录验证结果

telnet 127.0.0.1 8080
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.
HTTP/1.0 408 Request Time-out
Cache-Control: no-cache
Connection: close
Content-Type: text/html
408 Request Time-out
Your browser didn't send a complete request in time.
Connection closed by foreign host.

Limiting the number of connections per users

 

  以网站为例，普通用户访问网站，或者从网站下载东西时，浏览器一般会建立 5-7 个 TCP 链接。当一个恶意打开了大量 TCP 链接时，耗费服务器大量资源，影响其它用户的访问，因此我们需要根据实际情况，限制同一个用户的链接数。

defaults
  option http-server-close
  mode http
  timeout http-request 5s
  timeout connect 5s
  timeout server 10s
  timeout client 30s

listen stats
  bind 0.0.0.0:8880
  stats enable
  stats hide-version
  stats uri     /
  stats realm   HAProxy\ Statistics
  stats auth    admin:admin

frontend ft_web
  bind 0.0.0.0:8080

  # Table definition  
  stick-table type ip size 100k expire 30s store conn_cur

  # Allow clean known IPs to bypass the filter
  tcp-request connection accept if { src -f /etc/haproxy/whitelist.lst }
  # Shut the new connection as long as the client has already 10 opened 
  tcp-request connection reject if { src_conn_cur ge 10 }
  tcp-request connection track-sc1 src

  default_backend bk_web

backend bk_web
  balance roundrobin
  cookie MYSRV insert indirect nocache
  server srv1 192.168.1.2:80 check cookie srv1 maxconn 100
  server srv2 192.168.1.3:80 check cookie srv2 maxconn 100

注：若某些用户在同一个私有网段通过 NAT 访问网站，这样的配置存在不合理之处，最好把 NAT 处的公网地址添加到 whitelist.lst 文件中。

利用 apache 测试工具做验证，和服务器一直保持建立 10 个链接。

ab -n 50000000 -c 10 http://127.0.0.1:8080/

用 telnet 打开第 11 个链接，服务器拒绝该链接。

telnet 127.0.0.1 8080
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.
Connection closed by foreign host.

Limiting the connection rate per user

  仅仅限制单个用户的并发链接数并意味着万事大吉，如果用户在短时间内向服务器不断的发送建立和关闭链接请求，也会耗费服务器资源，影响服务器端的性能，因此需要控制单个用户的访问速率。

  通常情况下，考虑到用户通过浏览器一般会建立 5-7 条 TCP 链接，我们可以认为普通用户在 3 秒内不应该建立超过 20 条链接。

defaults
  option http-server-close
  mode http
  timeout http-request 5s
  timeout connect 5s
  timeout server 10s
  timeout client 30s

listen stats
  bind 0.0.0.0:8880
  stats enable
  stats hide-version
  stats uri     /
  stats realm   HAProxy\ Statistics
  stats auth    admin:admin

frontend ft_web
  bind 0.0.0.0:8080

  # Table definition  
  stick-table type ip size 100k expire 30s store conn_cur,conn_rate(3s)

  # Allow clean known IPs to bypass the filter
  tcp-request connection accept if { src -f /etc/haproxy/whitelist.lst }
  # Shut the new connection as long as the client has already 10 opened or rate more than 20
  tcp-request connection reject if { src_conn_cur ge 10 } || { src_conn_rate ge 20}

  tcp-request connection track-sc1 src

  default_backend bk_web

backend bk_web
  balance roundrobin
  cookie MYSRV insert indirect nocache
  server srv1 192.168.1.2:80 check cookie srv1 maxconn 100
  server srv2 192.168.1.3:80 check cookie srv2 maxconn 100

注：若某些用户在同一个私有网段通过 NAT 访问网站，这样的配置存在不合理之处，最好把 NAT 处的公网地址添加到 whitelist.lst 文件中。

测试，采用 ab 打开 20 个链接。(本次测试把 限制单个用户并发数功能 去掉)

ab -n 20 -c 1 -r http://127.0.0.1:8080/

再用 telnet 打开第 21 个链接，服务器拒绝该请求。

telnet 127.0.0.1 8080
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.
Connection closed by foreign host.

原文

Use a load-balancer as a first row of defense against DDOS

Haproxy 配置

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