什么是 SYN Flood 攻击？

SYN Flood（SYN 洪水攻击）是一种常见的分布式拒绝服务（DDoS - Distributed Denial of Service）攻击形式，它向服务器发送大量的 SYN 请求来淹没打开的连接。这些工具可以针对任何连接到互联网并提供传输控制协议（TCP）服务的系统（例如，web 服务器、电子邮件服务器、文件传输等）。SYN flood 攻击是一种 TCP 状态耗尽攻击，它试图消耗许多基础架构组件（例如，负载均衡器、防火墙、入侵防御系统和应用服务器）中的状态连接表。这种类型的 DDoS 攻击甚至可以使能够维护数百万连接的高容量设备瘫痪。

TCP SYN Flood 利用 TCP 三次握手机制来进行攻击，三次握手步骤如下：

• 客户端向服务器发送 SYN（同步）消息，表示希望建立连接。
• 服务器通过向客户端发送 SYN-ACK（同步-确认）消息来确认该请求。
• 客户端回应一个 ACK（确认），连接建立成功。

在 TCP SYN Flood 攻击中，攻击者发送大量的伪造源IP地址的 SYN 请求给目标服务器，但不完成后续的 ACK 步骤。这样，服务器就会响应每个 SYN 请求并为其分配资源，但由于攻击者不发送 ACK 信息，服务器会一直等待连接建立完成，而这些未完成的连接会占据服务器的连接队列中的资源。

当服务器连接队列被填满时，无法再接受新的连接请求，合法用户的连接请求将无法得到处理，导致服务器不可用。攻击者利用了该机制来实现 SYN Flood。

对网络的影响

TCP SYN Flood 的主要目的是耗尽资源。随着服务器不断为这些半打开的连接分配资源，它变得越来越紧张，最终达到无法响应合法通信的程度。这将导致以下情况：

• 服务中断：合法用户发现难以或无法访问受影响的服务；
• 资源紧张：服务器的资源，包括内存和处理能力，被大量的虚假请求所消耗；
• 潜在的系统故障：在极端情况下，由于大量的半打开连接，服务器可能崩溃或发生故障；

这些就是 TCP SYN Flood 对网络的主要影响。

SYN Flood 发生的迹象

• 网络流量大：攻击者向目标服务器发送了大量的 SYN 报文，网络流量突然且持续增加，这可能是 SYN Flood 攻击。
• 无响应服务器：服务器响应请求变得无响应或响应缓慢是 SYN Flood 攻击的潜在指标，因为服务器正在被传入的 SYN 包所淹没。
• CPU 占用率增加：如果服务器的 CPU 占有率过高，说明该服务器正在处理大量传入的连接，因此可能会被传入的 SYN 包所淹没。
• 网络连接问题：服务器或网络变得不可用或出现连接问题是 SYN Flood 攻击的潜在指标，因为服务器被传入的 SYN 数据包淹没，无法处理传入的请求。
• 错误率增加：服务器的错误或超时次数增加可能表明遭受 SYN Flood 攻击。

如何解决？

解决 TCP SYN Flood 攻击需要采取一个综合性的措施，涉及到 TCP 协议层和应用层的防护措施，如下是一些常见的解决方案：

TCP 层面上的解决方案：

• 启用 SYN Cookie 机制：TCP 引入了 SYN Cookie 机制，通过在 SYN-ACK 包中使用加密的 cookie 作为初始序列号，避免服务器维护半连接队列的开销。这能有效防止半连接队列被沾满。
• 增加连接队列大小：可用适当增加服务器的半连接队列和全连接队列的大小，以容纳更多的连接请求（但这样也不能很好的解决问题）。可以提高服务器的容量和抵御 SYN Flood 攻击的能力。

应用层的解决方案：

• 使用防火墙和入侵检测系统（IDS/IPS）：配置防火墙规则和IDS/IPS系统来检测并过滤掉具有异常SYN行为的流量，例如频繁的SYN请求。这可以减轻服务器的负载并保护服务的可用性。
• 使用反向代理或负载均衡器：将服务器部署在反向代理或负载均衡器后面，可以分担服务器的负载和过滤掉恶意的SYN洪水攻击流量。
• 实施访问限制策略：应用层可以记录并分析来自客户端的连接请求模式，如IP地址、连接频率等。对于疑似恶意的请求，可以实施访问限制策略，例如设置连接频率限制、IP封禁等。