使用多个dns供应商以缓解ddos攻击
2017-03-08 09:24:26
随着不安全物联网(iot)设备的激增，针对域名系统(dns)供应商的分布式拒绝服务(ddos)攻击在数量和规模上正在不断增加。这些攻击随之影响依赖于这些供应商进行域名解析的网站。虽然dns供应商采取了各种方法来保护自己免受此类攻击，但网站保护自身的方法之一是使用多个dns供应商。
2016年发生了史上最大规模之一的ddos攻击，这一攻击是针对dns供应商dyn的。此次攻击前后有三波，它通过已感染mirai恶意软件的物联网设备组成的僵尸网络进行攻击。许多公司都受到此次攻击的影响，比如amazon、paypal、reddit和github。该攻击导致dyn无法响应由其域名服务器解析的域名的有效dns查询，以至于终端用户无法访问相关域名。
据dyn技术副总裁phil stanhope所说，此次dyn攻击事件还包括一个基于tcp syn cookie的攻击，该攻击利用了linux内核的一个错误。syn cookie是一种用于缓解syn flood攻击的方法，syn flood攻击通过连续发送tcp syn请求来耗尽目标系统的资源。然而，syn cookie也有自己的问题，在linux 3.x版本中，一个系统级别的锁用于生成syn cookie。由于这个级别的锁定，无论内核实际数量多少，系统均如单核系统一样运行，从而降低了其实际处理能力。linux 4.x版本通过使用针对各个cpu内核的局部锁来解决这个问题。
dns供应商采用了各种方法来防止攻击，比如清理(scrubbing)。清理是通过第三方来过滤所有流量。第三方以提供保护为服务，清除恶意流量，使合法流量通过并到达最终目的地。许多厂商提供这样的服务，比如akamai、at&t、verizon和arbor networks。
对某个网站或域名的任何http(或其他协议)请求，都需进行dns查询，以将域名解析为一个或多个ip地址。该请求穿行于域名中各个级别的授权服务器的多个解析器。例如，对www.infoq.com的请求，首先是根服务器，然后再查询.com的顶级域名(tld)服务器，最后查询infoq.com的授权服务器。整个过程中的解析器可能会缓存结果，以便更快地进行后续响应。缓存可以由dns响应中的生存时间(ttl)值控制。针对infoq.com授权服务器的ddos攻击可能使得这些授权服务器无法响应有效查询，并且最终导致整个网站无法访问。
一般来说，dns服务器冗余可以防止此类中断。也就是说任何商业dns供应商都将为一个既定域名提供多个dns服务器。dig或drill命令可用于查看域名服务器记录(下面以infoq.com为例)。
但是，如果某个供应商遭到ddos攻击，那么可能其所有的域名服务器都会受到影响。因此使用多个dns供应商有助于解决这一问题。
要使用多个dns供应商，必须允许编辑各个dns供应商的域名服务器记录，以便所有记录都可以作为响应的一部分进行发送。另外，每个供应商都将拥有多个域名服务器，并且各供应商的所有域名服务器的顺序是打乱的。这样对一个供应商的失败请求会引起对另一个供应商的请求，而不是一直在尝试第一个供应商的所有其他域名服务器，因为这些服务器可能也是失效的。
确保dns可靠性的其他方法还有anycast，在这个方法中，多个域名服务器具有相同ip地址。进行dns查询时，数据包被传送到最近的域名服务器。在失效的情况下，数据包由底层路由协议自动传送到最近的有效域名服务器。
设置正确的ttl非常重要，这样即使记录由服务于响应的中间服务器进行缓存，也可以实现发生故障时切换到辅助服务器。正如stanhope在velocity的演讲中所说，未来netops、devops、secops和sre团队之间需要更多的协作来缓解这种攻击。
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