什么是 SYN flood

SYN flood 是一种常见的 DDoS（分布式拒绝服务）攻击，其主要目的是耗尽服务器资源，导致合法用户无法访问服务。它通过滥用 TCP 协议的三次握手过程来实现。

SYN flood 攻击的原理

  1. 三次握手概述：在正常的 TCP 连接中，客户端与服务器通过三次握手来建立连接：

    • 客户端发送一个 SYN 包（同步序列号）给服务器，表示请求建立连接。
    • 服务器收到 SYN 包后，回复一个 SYN-ACK 包，表示同意连接。
    • 客户端收到 SYN-ACK 包后，再发送一个 ACK 包，确认连接建立。

  2. SYN flood 攻击：攻击者会伪造大量的源 IP 地址，不断向目标服务器发送 SYN 包。这些 SYN 包会让服务器为每一个连接分配资源并进入半连接状态，等待客户端的 ACK 包。然而，由于攻击者并不会回复 ACK，服务器会保持这些连接的半开放状态（称为 SYN_RCVD 状态），直到超时。由于服务器资源有限，过多的半连接会导致服务器无法处理新的连接请求，最终导致拒绝服务。

防止 SYN flood 攻击的措施

  1. SYN Cookies：这是一个防御 SYN flood 的有效方法。当服务器接收到 SYN 请求时，不立即为其分配资源，而是通过某种算法生成一个特殊的 SYN cookie（序列号），将其作为 SYN-ACK 包的一部分发送给客户端。如果客户端回复了 ACK 包，服务器再根据这个 SYN cookie 验证客户端的合法性，然后正式分配资源建立连接。这样可以避免在三次握手完成前耗尽服务器资源。

  2. 缩短 SYN 超时时间：通过缩短 SYN_RCVD 状态的超时时间，服务器可以更快地释放那些没有完成握手的连接，从而减少资源占用。

  3. 限制 SYN 半连接队列大小：可以通过配置服务器的 SYN 半连接队列大小，限制服务器能够处理的未完成握手的连接数，从而防止资源被过度占用。

  4. 防火墙和 IP 黑名单：使用防火墙或入侵检测系统（IDS）来检测和过滤可疑的 SYN flood 攻击流量，可以对那些大量发送 SYN 请求的 IP 地址进行封禁或限制其请求频率。

  5. 负载均衡：通过负载均衡器将流量分配到多个服务器，减少单台服务器的压力，同时可以防止 SYN flood 攻击对单一目标的影响。

  6. 增强服务器性能：通过提升服务器的硬件配置，增加内存和 CPU 处理能力，可以提高服务器对大量 SYN 请求的处理能力，从而减缓 SYN flood 攻击的效果。

总结

SYN flood 利用 TCP 三次握手中的漏洞，试图耗尽服务器资源，使其无法响应合法用户的请求。防御 SYN flood 攻击可以通过多种方法，如 SYN Cookies、缩短超时时间、限制队列大小等来有效减轻攻击影响，确保服务的可用性。