IIS防御小规模DDOS攻击实例(反向代理)

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 http://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:   http://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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