IIS防御小规模DDOS攻击实例(反向代理)

浅沫记忆

最近几天公司官网和业务系统的注册页面频繁遭遇DDOS攻击，导致IIS应用程序池CPU占用率100%，访问网站出现503错误。下面总结一下应对措施。
一、启用IIS的CPU监视功能
对于低频率的DDOS可以采取这种方法。w3wp.exe是应用程序池的关联进程，当WEB访问量大时，w3wp.exe会占用大量的系统资源。在DDOS攻击下，很明显的现象就是w3wp.exe占用CPU达到100%，网站拒绝访问，这个时候远程登录服务器都很困难。针对这种情况，做如下优化：
1、为IIS中的每个网站设置单独的应用程序池。
2、为每个应用程序池设置CPU监视功能：当w3wp.exe的CPU超过50%或更高时，自动杀死w3wp.exe进程，监视频率为1分钟。只要有访问请求进来，w3wp.exe便会重新启动，不影响用户访问。

二、流量清洗
当黑客发现低层次的DDOS已经不起作用时，便会加大攻击力度。一开始我们官网的平均并发数只有几千，后来加大到了平均1万6千个并发，最高7万个并发，这样上面的CPU监视功能就没有效果了，因为w3wp.exe重启后，会在极短时间内CPU重新达到100%。
当时监控到的并发连接数：

CPU使用率和流量（带宽上限10M）：

幸运的是官网域名刚好在阿里云上做好了备案，我们迁移到阿里云上后，利用云盾的DDOS防护功能便会清洗掉大部分异常流量，CPU立马正常，官网满血复活了。
这里贴一下云服务器的参数：

配置： CPU2核、内存4GB 
  镜像： Windows Server 2008 R2 标准版 SP1 64位中文版 
  存储： 1块普通云盘（100GB） 
  网络： 带宽10Mbps（经典网络）

参数配置不高，但是能抵御高强度的DDOS攻击，这得益于阿里强大的技术实力，偷偷做个广告，嘿嘿。
三、Nginx反向代理
但是黑客还经常攻击我们业务系统的注册页面，这次就没有这么幸运了，因为业务系统是在我们实体机房，这就要靠我们自己了。
所以我们采取了前端Nginx反向代理、后端双IIS做负载均衡，利用Nginx强大的性能和HttpLimitReqModul模块限制某时间段内同一ip访问次数。Nginx的优化这里不提，下面只贴出相关配置：

首先在nginx.conf的http配置段里增加如下内容：

map $http_x_forwarded_for $clientRealIp { 
  "" $remote_addr; 
  ~^(?P<firstAddr>[0-9\.]+),?.*$ $firstAddr; 
  } 
  # 访问受限制后返回599 
  limit_req_status 599; 
  # 定义一个名为allips的limit_req_zone用来存储session，大小是100M内存， 
  # 以$clientRealIp 为key,限制平均每秒的请求为100个， 
  limit_req_zone $clientRealIp zone=allips:100m rate=100r/s;

这里限制了同一IP每秒的请求数不超过100个，否则多余的请求会直接返回599错误。限制频率要根据实际情况进行配置，配置过低会影响正常的访问，出现页面显示不全等问题。

然后编辑/etc/nginx/conf.d/upstream.conf：

server { 
 listen  1334; 
 server_name _; 
 
 # 添加如下一行 
 limit_req zone=allips burst=5 nodelay; 
 
 location / { 
  # 反向代理 
  proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 
  proxy_pass https://wskh_IIS; 
 } 
  
 # 开启stub_status模块监控 
 location /nginx_status{ 
  stub_status on; 
  access_log off; 
  allow 127.0.0.1; 
  # 允许内网某IP查看nginx status 
  allow 192.168.1.100; 
  deny all; 
 } 
} 
 
# 后端web服务器 
upstream wskh_IIS { 
 server 192.168.1.39:1334; 
 server 192.168.1.40:1334; 
 ip_hash; 
}

好了，简单配置完成。
下面贴一个统计Nginx访问日志access.log里IP请求频率的小脚本：

#!/bin/bash 
# 
# Filename:  count_req.sh 
# Revision:  1.0 
# Author:   Qicheng 
# Website:   https://qicheng0211.blog.51cto.com 
# Description: 统计Nginx日志里IP访问频率 
 
NGINXLOG="./access.log"
start_time=$(head -n1 "$NGINXLOG" | grep -o " \[.*\] ") 
stop_time=$(tail -n1 "$NGINXLOG" | grep -o " \[.*\] ") 
echo -e "start:\t\e[92m$start_time\033[0m"
echo -e "stop:\t\e[92m$stop_time\033[0m"
echo '所有的请求TOP50-->>'
# 所有的请求 
cat "$NGINXLOG" | awk '{++S[$1]} END {for(a in S) print S[a],"\t", a}' | sort -rn -k1 | head -n 50 
echo '--------------------------------------------------'
echo '成功的请求TOP50-->>'
# 成功的请求 
grep ' 200 ' "$NGINXLOG" | awk '{++S[$1]} END {for(a in S) print S[a],"\t", a}' | sort -rn -k1 | head -n 50

把脚本放到和access.log同一目录下执行即可。部分输出如下：

过滤出这些攻击源IP后，加到iptables里：
iptables -I INPUT -s {ip} -j DROP;
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