DoS Attacks Prevention with TCP Intercept
【实验说明】
在路由器上配置，使用 TCP intercept 检查所有TCP连接。
【实验拓扑】
【实验配置】
tcp intercept
拦截有两种模式一种是拦截，一种是监视。默认为拦截模式，
R1：
interface FastEthernet0/0
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
no sh
ip route 23.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.2
R2：
interface FastEthernet0/0
ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
interface FastEthernet1/0
ip address 23.1.1.2 255.255.255.0
!首先定义要保护的网络
access-list 199 permit tcp any 23.1.1.0 0.0.0.255 eq telnet
!配置拦截模式，默认为intercept ，还有一种模式为watch
ip tcp intercept mode intercept
!调用访问控制列表
ip tcp intercept list 199
!设置半开连接超时时间，1小时，
（默认TCP连接是永远不超时的）
ip tcp intercept connection-timeout 3600
! 设置半开连接的数量限制
low 1200
，
high 1500；
所有半开连接数达到1500后，进入主动模式，主动模式会将所有的超时时间减半，比如上面配置的connection-timeout会由3600s变成1800s。当连接数低于1200时，再恢复正常。
ip tcp intercept max-incomplete low 1200
ip tcp intercept max-incomplete high 1500
!设置丢弃模式为随机，另一种为丢弃模式为oldest ，丢弃老的连接
ip tcp intercept drop-mode random
!开启intercept的debug模式
debug ip tcp intercept
R3：
interface FastEthernet0/0
ip address 23.1.1.3 255.255.255.0
!
ip route 12.1.1.0 255.255.255.0 23.1.1.2
------------------------------------------------------说明-------------------------------------------------------
两种模式的对比
| intercept |
Active mode in which the TCP intercept software intercepts TCP packets from clients to servers that match the configured access list and performs intercept duties. This is the default. |
| watch |
Monitoring mode in which the software allows connection attempts to pass through the router and watches them until they are established. |
【实验验证】
在R1上telnet R3，建立TCP连接
R1#telnet 23.1.1.3
Trying 23.1.1.3 ... Open
User Access Verification
在R4上观察debug信息
R4:
*Mar 1 00:12:22.199:
INTERCEPT: new connection (12.1.1.1:21323 SYN -> 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:12:22.203:
INTERCEPT(*): (12.1.1.1:21323 <- ACK+SYN 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:12:22.263:
INTERCEPT: 1st half of connection is established (12.1.1.1:21323 ACK -> 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:12:22.263:
INTERCEPT(*): (12.1.1.1:21323 SYN -> 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:12:22.315:
INTERCEPT: 2nd half of connection established (12.1.1.1:21323 <- ACK+SYN 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:12:22.315: INTERCEPT(*): (12.1.1.1:21323 ACK -> 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:12:22.319: INTERCEPT(*): (12.1.1.1:21323 <- WINDOW 23.1.1.3:23)
TCP intercept 模式工作原理
1、客户端发送SYN包
2、中间的路由器伪装自己作为服务器来处理对客户端发送的SYN
3、客户端和路由器建立三次握手之后，证明会话没有问题（若无法形成会话，则丢弃）
4、此时路由器再伪装为客户端向服务器发送SYN包
2、中间的路由器伪装自己作为服务器来处理对客户端发送的SYN
3、客户端和路由器建立三次握手之后，证明会话没有问题（若无法形成会话，则丢弃）
4、此时路由器再伪装为客户端向服务器发送SYN包
5、服务器发送SYN/ACK给伪装客户端的路由器
6、伪装客户端的路由器发送ACK给服务器
7、三次握手之后，路由器和服务器也形成了会话，于是客户端和服务器形成会话。
R2#show tcp intercept connections
Incomplete:
Client Server State Create Timeout Mode
Established:
Client Server State Create Timeout Mode
12.1.1.1:12267 23.1.1.3:23 ESTAB 00:00:15 00:59:56 I
R2#show tcp intercept statistics
Intercepting new connections using access-list 199
0 incomplete, 1 established connections (total 1)
1 connection requests per minute
----------------------------------------------------------watch 模式的配置---------------------------------------------------
R2：增加
!配置为监听模式
ip tcp intercept watch
!设置监听
ip tcp intercept watch-timeout 15
【验证监听模式】
R2(config)#ip tcp intercept watch-timeout
*Mar 1 00:56:50.767: INTERCEPT: new connection (12.1.1.1:61984 SYN -> 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:56:50.871: INTERCEPT: (12.1.1.1:61984 <- ACK+SYN 23.1.1.3:23)
*Mar 1 00:56:50.923: INTERCEPT: (12.1.1.1:61984 ACK -> 23.1.1.3:23)
-------------------------------------------------两种模式的对比--------------------------------
拦截模式，而采取主动的方式处理TCP SYN洪水攻击，watch模式需要一个时间反应的方法。拦截模式的主要优点之一是，它消除内部服务器处理TCP SYN洪水的负载。然而，这是一把双刃剑，因为，在大多数时间内，不会发生TCP SYN洪水，但路由器仍然是执行拦截，它将消耗路由器的负载。
为了缓解这个问题，您可以使用TCP 拦截中的watch模式。watch模式是被动的。在watch模式中，路由器被动地观察从客户端到服务器的TCP连接。它可以通过监视这些连接的超时时间。然后与预先设定的超时值（它默认为30秒）比较。如果一个TCP连接在预设值内没有完成三次握手，思科IOS发送的TCP重置，删除该连接。当服务器受到TCP syn攻击时，它消除了半开连接的数量，从而减少了服务器上的负载，并允许合法的连接尝试处理。