История одной DDOS атаки на роутер и методы защиты Juniper routing engine
По долгу службы мне часто приходится сталкиваться с DDOS на сервера, но некоторое время назад столкнулся с другой атакой, к которой был не готов. Атака производилась на роутер Juniper MX80 поддерживающий BGP сессии и выполняющий анонс подсетей дата-центра. Целью атакующих был веб-ресурс расположенный на одном из наших серверов, но в результате атаки, без связи с внешним миром остался весь дата-центр. Подробности атаки, а также тесты и методы борьбы с такими атаками под катом.
История атаки
Исторически сложилось, что на роутере блокируется весь UDP трафик летящий в нашу сеть. Первая волна атаки (в 17:22) была как раз UDP трафиком, график unicast пакетов с аплинка роутера:
и график unicast пакетов с порта свича подключенного к роутеру:
демонстрируют, что весь трафик осел на фильтре роутера. Поток unicast пакетов на аплинке роутера увеличился на 400 тысяч и атака только UDP пакетами продолжалась до 17:33. Далее атакующие изменили стратегию и добавили к атаке UDP еще и атаку TCP SYN пакетами на атакуемый сервер, а также на сам роутер. Как видно по графику, роутеру стало настолько плохо, что он перестал отдавать SNMP в zabbix. После волны SYN на порты роутера стали отваливаться BGP сессии с пирами (используется три аплинка с каждого получаем full view по ipv4 и по ipv6), в логах появились трагические записи:
Jun 27 17:35:07 ROUTER rpd[1408]: bgp_hold_timeout:4035: NOTIFICATION sent to ip.ip.ip.ip (External AS 1111): code 4 (Hold Timer Expired Error), Reason: holdtime expired for ip.ip.ip.ip (External AS 1111), socket buffer sndcc: 19 rcvcc: 0 TCP state: 4, snd_una: 1200215741 snd_nxt: 1200215760 snd_wnd: 15358 rcv_nxt: 4074908977 rcv_adv: 4074925361, hold timer out 90s, hold timer remain 0s
Jun 27 17:35:33 ROUTER rpd[1408]: bgp_hold_timeout:4035: NOTIFICATION sent to ip.ip.ip.ip (External AS 1111): code 4 (Hold Timer Expired Error), Reason: holdtime expired for ip.ip.ip.ip (External AS 1111), socket buffer sndcc: 38 rcvcc: 0 TCP state: 4, snd_una: 244521089 snd_nxt: 244521108 snd_wnd: 16251 rcv_nxt: 3829118827 rcv_adv: 3829135211, hold timer out 90s, hold timer remain 0s
Jun 27 17:37:26 ROUTER rpd[1408]: bgp_hold_timeout:4035: NOTIFICATION sent to ip.ip.ip.ip (External AS 1111): code 4 (Hold Timer Expired Error), Reason: holdtime expired for ip.ip.ip.ip (External AS 1111), socket buffer sndcc: 19 rcvcc: 0 TCP state: 4, snd_una: 1840501056 snd_nxt: 1840501075 snd_wnd: 16384 rcv_nxt: 1457490093 rcv_adv: 1457506477, hold timer out 90s, hold timer remain 0s
Как было выяснено позже, после атаки, волна TCP SYN увеличила нагрузку на routing engine роутера после чего упали все BGP сессии и роутер не смог самостоятельно восстановить работу. Атака на роутер длилась несколько минут, но из-за дополнительной нагрузки, роутер не мог обработать full view с трех аплинков и сессии снова рвались. Восстановить работу удалось только поочередным поднятием всех BGP сессий. Дальнейшая атака шла на сам сервер.
Испытание в условиях стенда и воспроизведение атаки
В качестве цели атаки использовался Juniper MX80 с той же версией прошивки, что и на боевом роутере. В качестве атакующего использовался сервер с 10Gb картой и установленной на нем ubuntu server + quagga. Генератором трафика выступал скрипт с вызовом утилиты hping3. Для проверки пагубного воздействия “всплесков” трафика, скрипт генерировал трафик с временными разрывами: 30 секунд атака — 2 секунды атаки нет. Также, для чистоты эксперимента, была поднята BGP сессия между роутером и сервером. В установленной на тот момент конфигурации боевого роутера, порты BGP и SSH были открыты на всех интерфейсах/адресах роутера и не фильтровались. Аналогичная конфигурация была перенесена на стендовый роутер.
Первым этапом испытаний стала атака TCP SYN на BGP (179) порт роутера. Ip адрес источника совпадал с адресом пира в конфиге. IP address spoofing не исключался, так как у наших аплинков не включен uPRF. Сессия была установлена. Со стороны quagga:
BGP router identifier 9.4.8.2, local AS number 9123
RIB entries 3, using 288 bytes of memory
Peers 1, using 4560 bytes of memory
Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd
9.4.8.1 4 1234 1633 2000 0 0 0 00:59:56 0
Total number of neighbors 1
Со стороны Juniper:
user@MX80> show bgp summary
Groups: 1 Peers: 1 Down peers: 0
Table Tot Paths Act Paths Suppressed History Damp State Pending
inet.0
2 1 0 0 0 0
Peer AS InPkt OutPkt OutQ Flaps Last Up/Dwn State|#Active/Received/Accepted/Damped...
9.4.8.2 4567 155 201 0 111 59:14 1/2/2/0 0/0/0/0
После начала атаки (13:52) на роутер летит ~1.2 Mpps трафика:
или 380Mbps:
Нагрузка на CPU RE и CPU FE роутера возрастает:
После таймаута (90 сек) BGP сессия падает и больше не поднимается:
Jul 4 13:54:01 MX80 rpd[1407]: bgp_hold_timeout:4035: NOTIFICATION sent to 9.4.8.2 (External AS 4567): code 4 (Hold Timer Expired Error), Reason: holdtime expired for 9.4.8.2 (External AS 4567), socket buffer sndcc: 38 rcvcc: 0 TCP state: 4, snd_una: 3523671294 snd_nxt: 3523671313 snd_wnd: 114 rcv_nxt: 1556791630 rcv_adv: 1556808014, hold timer out 90s, hold timer remain 0s
Роутер занят обработкой прилетающего TCP SYN на порт BGP и не может установить сессию. На порту множество пакетов:
user@MX80> monitor traffic interface ge-1/0/0 count 20
13:55:39.219155 In IP 9.4.8.2.2097 > 9.4.8.1.bgp: S 1443462200:1443462200(0) win 512
13:55:39.219169 In IP 9.4.8.2.27095 > 9.4.8.1.bgp: S 295677290:295677290(0) win 512
13:55:39.219177 In IP 9.4.8.2.30114 > 9.4.8.1.bgp: S 380995480:380995480(0) win 512
13:55:39.219184 In IP 9.4.8.2.57280 > 9.4.8.1.bgp: S 814209218:814209218(0) win 512
13:55:39.219192 In IP 9.4.8.2.2731 > 9.4.8.1.bgp: S 131350916:131350916(0) win 512
13:55:39.219199 In IP 9.4.8.2.2261 > 9.4.8.1.bgp: S 2145330024:2145330024(0) win 512
13:55:39.219206 In IP 9.4.8.2.z39.50 > 9.4.8.1.bgp: S 1238175350:1238175350(0) win 512
13:55:39.219213 In IP 9.4.8.2.2098 > 9.4.8.1.bgp: S 1378645261:1378645261(0) win 512
13:55:39.219220 In IP 9.4.8.2.30115 > 9.4.8.1.bgp: S 1925718835:1925718835(0) win 512
13:55:39.219227 In IP 9.4.8.2.27096 > 9.4.8.1.bgp: S 286229321:286229321(0) win 512
13:55:39.219235 In IP 9.4.8.2.2732 > 9.4.8.1.bgp: S 1469740166:1469740166(0) win 512
13:55:39.219242 In IP 9.4.8.2.57281 > 9.4.8.1.bgp: S 1179645542:1179645542(0) win 512
13:55:39.219254 In IP 9.4.8.2.2262 > 9.4.8.1.bgp: S 1507663512:1507663512(0) win 512
13:55:39.219262 In IP 9.4.8.2.914c/g > 9.4.8.1.bgp: S 1219404184:1219404184(0) win 512
13:55:39.219269 In IP 9.4.8.2.2099 > 9.4.8.1.bgp: S 577616492:577616492(0) win 512
13:55:39.219276 In IP 9.4.8.2.267 > 9.4.8.1.bgp: S 1257310851:1257310851(0) win 512
13:55:39.219283 In IP 9.4.8.2.27153 > 9.4.8.1.bgp: S 1965427542:1965427542(0) win 512
13:55:39.219291 In IP 9.4.8.2.30172 > 9.4.8.1.bgp: S 1446880235:1446880235(0) win 512
13:55:39.219297 In IP 9.4.8.2.57338 > 9.4.8.1.bgp: S 206377149:206377149(0) win 512
13:55:39.219305 In IP 9.4.8.2.2789 > 9.4.8.1.bgp: S 838483872:838483872(0) win 512
Вторым этапом испытаний стала атака TCP SYN на BGP (179) порт роутера. Ip адрес источника выбирался рандомно и не совпадал с адресом пира указанным в конфиге роутера. Эта атака произвела на роутер такой же эффект. Дабы не растягивать статью однообразными выводами логов, приведу только график нагрузки:
По графику отчетливо видно момент начала атаки. BGP сессия также упала и не смогла восстановиться.
Концепция построения защиты RE роутера
Особенность работы оборудования Juniper заключается в разделении задач между routing engine (RE) и packet forwarding engine (PFE). PFE обрабатывает весь поток проходящего трафика осуществляя его фильтрацию и маршрутизацию по заранее сформированной схеме. RE занимается обработкой прямых обращений к роутеру (traceroute, ping, ssh), обработкой пакетов для служебных сервисов (BGP, NTP, DNS, SNMP) и формирует схемы фильтрации и маршрутизации трафика для PFE роутера.
Основная идея защиты роутера состоит в фильтрации всего трафика предназначенного для RE. Создание фильтра позволит перенести нагрузку, создаваемую DDOS атакой, с CPU RE на CPU PFE роутера, что даст возможность RE обрабатывать только реальные пакеты и не тратить процессорное время на другой трафик. Для построения защиты необходимо определить, что фильтруем. Схема написания фильтров для IPv4 была взята из книги Douglas Hanks Jr. — Day One Book: Securing the Routing Engine on M, MX and T series [1]. В моем случае на роутере схема была следующей:
По протоколу IPv4
- BGP — фильтруем пакеты по source и destination ip, source ip может быть любой из списка bgp neighbor. Разрешаем только подключения tcp established, то есть фльтр будет отбрасывать все SYN прилетающие на этот порт, а сессия BGP будет начинаться только от нас (BGP сосед аплинка работает в пассивном режиме).
- TACACS+ — фильтруем пакеты по source и destination ip, source ip может быть только из внутренней сети. Ограничиваем полосу пропускания в 1Mb/s.
- SNMP — фильтруем пакеты по source и destination ip, source ip может быть любой из списка snmp-clients в конфиге.
- SSH — фильтруем пакеты по destination ip, source ip может быть любой, так как есть необходимость экстренного доступа к устройству из любой сети. Ограничиваем полосу пропускания в 5Mb/s.
- NTP — фильтруем пакеты по source и destination ip, source ip может быть любой из списка ntp servers конфига. Ограничиваем полосу пропускания в 1Mb/s (в дальнейшем порог был уменьшен до 512Kb/s).
- DNS — фильтруем пакеты по source и destination ip, source ip может быть любой из списка dns servers конфига. Ограничиваем полосу пропускания в 1Mb/s.
- ICMP — фильтруем пакеты, пропускаем только на адреса принадлежащие роутеру. Ограничиваем полосу пропускания в 5Mb/s (в дальнейшем порог был уменьшен до 1Mb/s).
- TRACEROUTE — фильтруем пакеты, пропускаем только пакеты с TTL равным 1 и только на адреса принадлежащие роутеру. Ограничиваем полосу пропускания в 1Mb/s.
По протоколу IPv6, в моем случае, фильтры накладывались только на BGP, NTP, ICMP, DNS и traceroute. Единственное отличие в фильтрации ICMP трафика, так как IPv6 использует ICMP в служебных целях. Остальные протоколы не использовали IPv6 адресацию.
Написание конфигурации
Для написания фильтров в juniper существует удобный инструмент — prefix-list, который позволяет динамически составлять списки ip адресов/подсетей для подстановки в фильтры. Например, для создания списка адресов ipv4 BGP соседей указанных в конфиге, используется следующая структура:
prefix-list BGP-neighbors-v4 {
apply-path "protocols bgp group <*> neighbor <*.*>";
}результат составления списка:
show configuration policy-options prefix-list BGP-neighbors-v4 | display inheritance
##
## apply-path was expanded to:
## 1.1.1.1/32;
## 2.2.2.2/32;
## 3.3.3.3/32;
##
apply-path «protocols bgp group <*> neighbor <*.*>»;
Составляем динамические списки префиксов для всех фильтров:
/* Список всех ipv4 адресов соседей BGP */
prefix-list BGP-neighbors-v4 {
apply-path "protocols bgp group <*> neighbor <*.*>";
}
/* Список всех ipv6 адресов соседей BGP */
prefix-list BGP-neighbors-v6 {
apply-path "protocols bgp group <*> neighbor <*:*>";
}
/* Список всех ipv4 серверов NTP */
prefix-list NTP-servers-v4 {
apply-path "system ntp server <*.*>";
}
/* Список всех ipv6 серверов NTP */
prefix-list NTP-servers-v6 {
apply-path "system ntp server <*:*>";
}
/* Список всех ipv4 адресов назначеных роутеру */
prefix-list LOCALS-v4 {
apply-path "interfaces <*> unit <*> family inet address <*>";
}
/* Список всех ipv6 адресов назначеных роутеру */
prefix-list LOCALS-v6 {
apply-path "interfaces <*> unit <*> family inet6 address <*>";
}
/* Список всех ipv4 адресов SNMP клиентов */
prefix-list SNMP-clients {
apply-path "snmp client-list <*> <*>";
}
prefix-list SNMP-community-clients {
apply-path "snmp community <*> clients <*>";
}
/* Список всех серверов TACACS+ */
prefix-list TACPLUS-servers {
apply-path "system tacplus-server <*>";
}
/* Список адресов роутера которые принадлежат внутренней сети */
prefix-list INTERNAL-locals {
/* В моем случае лучший вариант - ручное указание адреса */
192.168.0.1/32;
}
/* Список адресов роутера на интерфейсе управления, для доступа по SSH */
prefix-list MGMT-locals {
apply-path "interfaces fxp0 unit 0 family inet address <*>";
}
/* Приватные сети */
prefix-list rfc1918 {
10.0.0.0/8;
172.16.0.0/12;
192.168.0.0/16;
}
/* Loopback */
prefix-list localhost-v6 {
::1/128;
}
prefix-list localhost-v4 {
127.0.0.0/8;
}
/* Список всех ipv4 локальных адресов BGP */
prefix-list BGP-locals-v4 {
apply-path "protocols bgp group <*> neighbor <*.*> local-address <*.*>";
}
/* Список всех ipv6 локальных адресов BGP */
prefix-list BGP-locals-v6 {
apply-path "protocols bgp group <*> neighbor <*:*> local-address <*:*>";
}
/* Список всех ipv4 серверов DNS */
prefix-list DNS-servers-v4 {
apply-path "system name-server <*.*>";
}
/* Список всех ipv6 серверов DNS */
prefix-list DNS-servers-v6 {
apply-path "system name-server <*:*>";
}
Составляем полисеры для ограничения пропускной способности:
/* Ограничение в 1Mb */
policer management-1m {
apply-flags omit;
if-exceeding {
bandwidth-limit 1m;
burst-size-limit 625k;
}
/* Все что не помещается дропаем */
then discard;
}
/* Ограничение в 5Mb */
policer management-5m {
apply-flags omit;
if-exceeding {
bandwidth-limit 5m;
burst-size-limit 625k;
}
/* Все что не помещается дропаем */
then discard;
}
/* Ограничение в 512Kb */
policer management-512k {
apply-flags omit;
if-exceeding {
bandwidth-limit 512k;
burst-size-limit 25k;
}
/* Все что не помещается дропаем */
then discard;
}
Ниже, под «копи-паст», конфигурация фильтров конечного варианта защиты (были уменьшены пороги пропускной способности трафика NTP и ICMP, причины снижения порогов подробно описаны в разделе тестирования). Настраиваем фильтры ipv4:
/* Фильтр BGP трафика */
filter accept-bgp {
interface-specific;
term accept-bgp {
from {
source-prefix-list {
BGP-neighbors-v4;
}
destination-prefix-list {
BGP-locals-v4;
}
/* пассивный режим работы соседа. Сессия начинается с нашей стороны. */
tcp-established;
protocol tcp;
port bgp;
}
then {
count accept-bgp;
accept;
}
}
}
/* Фильтр SSH трафика */
filter accept-ssh {
apply-flags omit;
term accept-ssh {
from {
destination-prefix-list {
MGMT-locals;
}
protocol tcp;
destination-port ssh;
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-5m;
count accept-ssh;
accept;
}
}
}
/* Фильтр SNMP трафика */
filter accept-snmp {
apply-flags omit;
term accept-snmp {
from {
source-prefix-list {
SNMP-clients;
SNMP-community-clients;
}
destination-prefix-list {
/* Подключение только на адрес внутренней сети */
INTERNAL-locals;
}
protocol udp;
destination-port [ snmp snmptrap ];
}
then {
count accept-snmp;
accept;
}
}
}
/* Фильтр ICMP трафика */
filter accept-icmp {
apply-flags omit;
/* Отбрасываем фрагментированные пакеты ICMP */
term discard-icmp-fragments {
from {
is-fragment;
protocol icmp;
}
then {
count discard-icmp-fragments;
discard;
}
}
term accept-icmp {
from {
protocol icmp;
icmp-type [ echo-reply echo-request time-exceeded unreachable source-quench router-advertisement parameter-problem ];
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-1m;
count accept-icmp;
accept;
}
}
}
/* фильтр traceroute трафика */
filter accept-traceroute {
apply-flags omit;
term accept-traceroute-udp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v4;
}
protocol udp;
/* ограничение в TTL = 1 */
ttl 1;
destination-port 33434-33450;
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-1m;
count accept-traceroute-udp;
accept;
}
}
term accept-traceroute-icmp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v4;
}
protocol icmp;
/* ограничение в TTL = 1 */
ttl 1;
icmp-type [ echo-request timestamp time-exceeded ];
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-1m;
count accept-traceroute-icmp;
accept;
}
}
term accept-traceroute-tcp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v4;
}
protocol tcp;
/* ограничение в TTL = 1 */
ttl 1;
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-1m;
count accept-traceroute-tcp;
accept;
}
}
}
/* фильтр DNS трафика */
filter accept-dns {
apply-flags omit;
term accept-dns {
from {
source-prefix-list {
DNS-servers-v4;
}
destination-prefix-list {
LOCALS-v4;
}
protocol udp;
source-port 53;
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-1m;
count accept-dns;
accept;
}
}
}
/* фильтр для отбрасывания не прошедших все проверки пакетов */
filter discard-all {
apply-flags omit;
term discard-ip-options {
from {
ip-options any;
}
then {
/* счетчик пакетов для сбора статистики */
count discard-ip-options;
log;
discard;
}
}
term discard-TTL_1-unknown {
from {
ttl 1;
}
then {
/* счетчик пакетов для сбора статистики */
count discard-TTL_1-unknown;
log;
discard;
}
}
term discard-tcp {
from {
protocol tcp;
}
then {
/* счетчик пакетов для сбора статистики */
count discard-tcp;
log;
discard;
}
}
term discard-udp {
from {
protocol udp;
}
then {
/* счетчик пакетов для сбора статистики */
count discard-udp;
log;
discard;
}
}
term discard-icmp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v4;
}
protocol icmp;
}
then {
/* счетчик пакетов для сбора статистики */
count discard-icmp;
log;
discard;
}
}
term discard-unknown {
then {
/* счетчик пакетов для сбора статистики */
count discard-unknown;
log;
discard;
}
}
}
/* фильтр TACACS+ трафика */
filter accept-tacacs {
apply-flags omit;
term accept-tacacs {
from {
source-prefix-list {
TACPLUS-servers;
}
destination-prefix-list {
INTERNAL-locals;
}
protocol [ tcp udp ];
source-port [ tacacs tacacs-ds ];
tcp-established;
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-1m;
count accept-tacacs;
accept;
}
}
}
/* фильтр NTP трафика */
filter accept-ntp {
apply-flags omit;
term accept-ntp {
from {
source-prefix-list {
NTP-servers-v4;
localhost-v4;
}
destination-prefix-list {
localhost-v4;
LOCALS-v4;
}
protocol udp;
destination-port ntp;
}
then {
/* ограничение пропускной способности */
policer management-512k;
count accept-ntp;
accept;
}
}
}
/* родительский фильтр для ветвления фильтрации и упрощения применения фильтра на интерфейс */
filter accept-common-services {
term protect-TRACEROUTE {
filter accept-traceroute;
}
term protect-ICMP {
filter accept-icmp;
}
term protect-SSH {
filter accept-ssh;
}
term protect-SNMP {
filter accept-snmp;
}
term protect-NTP {
filter accept-ntp;
}
term protect-DNS {
filter accept-dns;
}
term protect-TACACS {
filter accept-tacacs;
}
}
Аналогичный фильтр для ipv6:
/* фильтр BGP трафика */
filter accept-v6-bgp {
interface-specific;
term accept-v6-bgp {
from {
source-prefix-list {
BGP-neighbors-v6;
}
destination-prefix-list {
BGP-locals-v6;
}
tcp-established;
next-header tcp;
port bgp;
}
then {
count accept-v6-bgp;
accept;
}
}
}
/* фильтр ICMP трафика */
filter accept-v6-icmp {
apply-flags omit;
term accept-v6-icmp {
from {
next-header icmp6;
/* фильтр по типу более лояльный, так как ipv6 требуется icmp */
icmp-type [ echo-reply echo-request time-exceeded router-advertisement parameter-problem destination-unreachable packet-too-big router-solicit neighbor-solicit neighbor-advertisement redirect ];
}
then {
policer management-1m;
count accept-v6-icmp;
accept;
}
}
}
/* фильтр traceroute трафика */
filter accept-v6-traceroute {
apply-flags omit;
term accept-v6-traceroute-udp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v6;
}
next-header udp;
destination-port 33434-33450;
hop-limit 1;
}
then {
policer management-1m;
count accept-v6-traceroute-udp;
accept;
}
}
term accept-v6-traceroute-tcp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v6;
}
next-header tcp;
hop-limit 1;
}
then {
policer management-1m;
count accept-v6-traceroute-tcp;
accept;
}
}
term accept-v6-traceroute-icmp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v6;
}
next-header icmp6;
icmp-type [ echo-reply echo-request router-advertisement parameter-problem destination-unreachable packet-too-big router-solicit neighbor-solicit neighbor-advertisement redirect ];
hop-limit 1;
}
then {
policer management-1m;
count accept-v6-traceroute-icmp;
accept;
}
}
}
/* фильтр DNS трафика */
filter accept-v6-dns {
apply-flags omit;
term accept-v6-dns {
from {
source-prefix-list {
DNS-servers-v6;
}
destination-prefix-list {
LOCALS-v6;
}
next-header udp;
source-port 53;
}
then {
policer management-1m;
count accept-v6-dns;
accept;
}
}
}
/* фильтр NTP трафика */
filter accept-v6-ntp {
apply-flags omit;
term accept-v6-ntp {
from {
source-prefix-list {
NTP-servers-v6;
localhost-v6;
}
destination-prefix-list {
localhost-v6;
LOCALS-v6;
}
next-header udp;
destination-port ntp;
}
then {
policer management-512k;
count accept-v6-ntp;
accept;
}
}
}
/* фильтр отбрасывающий остальные пакеты */
filter discard-v6-all {
apply-flags omit;
term discard-v6-tcp {
from {
next-header tcp;
}
then {
count discard-v6-tcp;
log;
discard;
}
}
term discard-v6-udp {
from {
next-header udp;
}
then {
count discard-v6-udp;
log;
discard;
}
}
term discard-v6-icmp {
from {
destination-prefix-list {
LOCALS-v6;
}
next-header icmp6;
}
then {
count discard-v6-icmp;
log;
discard;
}
}
term discard-v6-unknown {
then {
count discard-v6-unknown;
log;
discard;
}
}
}
/* родительский фильтр для ветвления фильтрации и упрощения применения фильтра на интерфейс */
filter accept-v6-common-services {
term protect-TRACEROUTE {
filter accept-v6-traceroute;
}
term protect-ICMP {
filter accept-v6-icmp;
}
term protect-NTP {
filter accept-v6-ntp;
}
term protect-DNS {
filter accept-v6-dns;
}
}
Далее необходимо применить фильтры на служебный интерфейс lo0.0. В системе JunOS этот интерфейс используется для передачи данных между PFE и RE. Конфигурация примет следующий вид:
lo0 {
unit 0 {
family inet {
filter {
input-list [ accept-bgp accept-common-services discard-all ];
}
}
family inet6 {
filter {
input-list [ accept-v6-bgp accept-v6-common-services discard-v6-all ];
}
}
}
}
Порядок указания фильтров в input-list интерфейса очень важен. Каждый пакет будет проверяться на валидность проходя по фильтрам указанным в input-list слева направо.
Тестирование фильтров
После применения фильтров, провел ряд тестов на том же стенде. После каждого теста выполнялась очистка счетчиков firewall. Нормальная (без атаки) нагрузка на роутере видна на графиках в 11:06 — 11:08. График pps за весь период тестов:
График CPU за весь период тестов:
Первым проводился тест флуда icmp c порогом трафика 5Мб/с (на графиках 10:21 — 10:24). По счетчикам фильтра и на графике видно ограничение по трафика по пропускной способности, но даже этого потока было достаточно для повышения нагрузки, поэтому порог был уменьшен до 1Мб/с. Счетчики:
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-bgp-lo0.0-i 0 0
accept-icmp-lo0.0-i 47225584 1686628
accept-ntp-lo0.0-i 152 2
accept-snmp-lo0.0-i 174681 2306
accept-ssh-lo0.0-i 38952 702
accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 841 13
accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
discard-TTL_1-unknown-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-fragments-lo0.0-i 0 0
discard-ip-options-lo0.0-i 0 0
discard-tcp-lo0.0-i 780 13
discard-udp-lo0.0-i 18743 133
discard-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-ntp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-5m-accept-icmp-lo0.0-i 933705892 33346639
management-5m-accept-ssh-lo0.0-i 0 0
Повторный тест флуда icmp c порогом трафика 1Мб/с (на графиках 10:24 — 10:27). Нагрузка на RE роутера упала с 19% до 10%, нагрузка на PFE до 30%. Счетчики:
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-bgp-lo0.0-i 0 0
accept-icmp-lo0.0-i 6461448 230766
accept-ntp-lo0.0-i 0 0
accept-snmp-lo0.0-i 113433 1497
accept-ssh-lo0.0-i 33780 609
accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
discard-TTL_1-unknown-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-fragments-lo0.0-i 0 0
discard-ip-options-lo0.0-i 0 0
discard-tcp-lo0.0-i 360 6
discard-udp-lo0.0-i 12394 85
discard-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-icmp-lo0.0-i 665335496 23761982
management-1m-accept-ntp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-5m-accept-ssh-lo0.0-i 0 0
Следующим был проведен тест флуда на порт BGP роутера с постороннего (не включеного в конфиг) ip адреса (на графиках 10:29 — 10:36). Как видно из счетчиков, весь флуд осел на discard-tcp фильтре RE и лишь увеличил нагрузку на PFE. Нагрузка на RE не изменилась. Счетчики:
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-bgp-lo0.0-i 824 26
accept-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-ntp-lo0.0-i 0 0
accept-snmp-lo0.0-i 560615 7401
accept-ssh-lo0.0-i 33972 585
accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 1088 18
accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
discard-TTL_1-unknown-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-fragments-lo0.0-i 0 0
discard-ip-options-lo0.0-i 0 0
discard-tcp-lo0.0-i 12250785600 306269640
discard-udp-lo0.0-i 63533 441
discard-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-ntp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-5m-accept-ssh-lo0.0-i 0 0
сессия не падает:
user@MX80# run show bgp summary
Groups: 1 Peers: 1 Down peers: 0
Table Tot Paths Act Paths Suppressed History Damp State Pending
inet.0
2 1 0 0 0 0
Peer AS InPkt OutPkt OutQ Flaps Last Up/Dwn State|#Active/Received/Accepted/Damped...
9.4.8.2 4567 21 22 0 76 8:49 1/2/2/0 0/0/0/0
Четвертым был проведен тест флуда (на графиках 10:41 — 10:46) UDP на порт NTP (в настройках фильтра взаимодействие по этому порту ограничивается серверами указанными в конфиге роутера). По графику, нагрузка поднимается только на PFE роутера до 28%. Счетчики:
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-bgp-lo0.0-i 0 0
accept-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-ntp-lo0.0-i 0 0
accept-snmp-lo0.0-i 329059 4344
accept-ssh-lo0.0-i 22000 388
accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 615 10
accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
discard-TTL_1-unknown-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-fragments-lo0.0-i 0 0
discard-ip-options-lo0.0-i 0 0
discard-tcp-lo0.0-i 0 0
discard-udp-lo0.0-i 1938171670 69219329
discard-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-ntp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-5m-accept-ssh-lo0.0-i 0 0
Пятым был проведен тест флуда (на графиках 10:41 — 11:04) UDP на порт NTP с IP spoofing. Нагрузка на RE увеличилась на 12%, нагрузка на PFE увеличилась до 22%. По счетчикам видно, что флуд упирается в порог 1Мб/с, но этого достаточно для повышения нагрузки на RE. Парог трафика в итоге был уменьшен до 512Кб/с. Счетчики:
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-bgp-lo0.0-i 0 0
accept-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-ntp-lo0.0-i 34796804 1242743
accept-snmp-lo0.0-i 630617 8324
accept-ssh-lo0.0-i 20568 366
accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 1159 19
accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
discard-TTL_1-unknown-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-fragments-lo0.0-i 0 0
discard-ip-options-lo0.0-i 0 0
discard-tcp-lo0.0-i 0 0
discard-udp-lo0.0-i 53365 409
discard-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-ntp-lo0.0-i 3717958468 132784231
management-1m-accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-5m-accept-ssh-lo0.0-i 0 0
Повторный тест флуда (на графике ниже 11:29 — 11:34) UDP на порт NTP с IP spoofing, но с порогом трафика 512Кб/с. График нагрузки:
Счетчики:
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-bgp-lo0.0-i 0 0
accept-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-ntp-lo0.0-i 21066260 752363
accept-snmp-lo0.0-i 744161 9823
accept-ssh-lo0.0-i 19772 347
accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 1353 22
accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
discard-TTL_1-unknown-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-lo0.0-i 0 0
discard-icmp-fragments-lo0.0-i 0 0
discard-ip-options-lo0.0-i 0 0
discard-tcp-lo0.0-i 0 0
discard-udp-lo0.0-i 82745 602
discard-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-512k-accept-ntp-lo0.0-i 4197080384 149895728
management-5m-accept-ssh-lo0.0-i 0 0
Заключение
В итоге всех проведенных тестов удалось получить, устойчивую к DDOS атакам, конфигурацию фильтров трафика RE. В настоящий момент эта конфигурация уже применена на боевом роутере и проблем не выявлено. По счетчикам с боевого MX80:
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-v6-bgp-lo0.0-i 31091878 176809
accept-v6-icmp-lo0.0-i 1831144 26705
accept-v6-ntp-lo0.0-i 0 0
accept-v6-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
accept-v6-traceroute-tcp-lo0.0-i 48488 684
accept-v6-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
discard-v6-icmp-lo0.0-i 0 0
discard-v6-tcp-lo0.0-i 0 0
discard-v6-udp-lo0.0-i 0 0
discard-v6-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-v6-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-v6-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-v6-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-v6-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-512k-accept-v6-ntp-lo0.0-i 0 0
Filter: lo0.0-i
Counters:
Name Bytes Packets
accept-bgp-lo0.0-i 135948400 698272
accept-dns-lo0.0-i 374 3
accept-icmp-lo0.0-i 121304849 1437305
accept-ntp-lo0.0-i 87780 1155
accept-snmp-lo0.0-i 1265470648 12094967
accept-ssh-lo0.0-i 2550011 30897
accept-tacacs-lo0.0-i 702450 11657
accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 28824 636
accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 75378 1361
accept-traceroute-udp-lo0.0-i 47328 1479
discard-TTL_1-unknown-lo0.0-i 27790 798
discard-icmp-lo0.0-i 26400 472
discard-icmp-fragments-lo0.0-i 0 0
discard-ip-options-lo0.0-i 35680 1115
discard-tcp-lo0.0-i 73399674 1572144
discard-udp-lo0.0-i 126386306 694603
discard-unknown-lo0.0-i 0 0
Policers:
Name Bytes Packets
management-1m-accept-dns-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-icmp-lo0.0-i 38012 731
management-1m-accept-tacacs-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-icmp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-tcp-lo0.0-i 0 0
management-1m-accept-traceroute-udp-lo0.0-i 0 0
management-512k-accept-ntp-lo0.0-i 0 0
management-5m-accept-ssh-lo0.0-i 0 0
видно какое количество “левого” трафика оседает на фильтре discard.
Буду рад ответить на все вопросы в комментариях.
Автор: velizarx
Источник [2]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/ddos/38818
Ссылки в тексте:
[1] Douglas Hanks Jr. — Day One Book: Securing the Routing Engine on M, MX and T series: http://www.juniper.net/us/en/community/junos/training-certification/day-one/fundamentals-series/securing-routing-engine/
[2] Источник: http://habrahabr.ru/post/186566/
Нажмите здесь для печати.