DDoS 攻击时网络应用程序排查与修复

一、DDoS 攻击时网络应用程序排查

（一）应用程序性能监测

  1. 响应时间测量
    • 前端响应时间：使用浏览器开发者工具（如 Chrome DevTools）来监测网络应用程序前端页面的响应时间。在正常情况下，页面的加载时间（包括首次加载和后续的交互加载）应该相对稳定。例如，一个简单的登录页面，正常加载时间可能在 1 – 3 秒之间。当遭受 DDoS 攻击时，由于服务器忙于处理大量恶意请求，无法及时响应合法用户的请求，前端页面的响应时间会显著增加。可能会出现登录页面加载时间延长到 10 秒以上，甚至一直处于加载状态无法完成加载。
    • 后端响应时间：通过在应用程序代码中插入适当的日志记录或使用性能监控工具（如 New Relic、AppDynamics 等）来测量后端接口的响应时间。正常情况下，后端接口处理一个业务请求（如查询用户订单信息）的时间是比较短的，可能在几百毫秒到几秒之间。在 DDoS 攻击期间，后端响应时间会大幅上升，因为大量恶意请求会占用服务器资源，导致处理合法请求的时间变长。例如，原本查询订单信息的接口响应时间为 500 毫秒左右，在攻击发生时可能会延长到数秒甚至数十秒。
  2. 资源使用率监测
    • CPU 使用率：查看服务器的 CPU 使用率。在 DDoS 攻击下，服务器需要处理大量请求，CPU 使用率会急剧上升。可以通过服务器管理工具（如 Linux 系统下的 top 命令、Windows Server 的任务管理器）来实时查看 CPU 使用率。正常情况下，服务器 CPU 使用率可能在 30% – 60% 左右（具体取决于服务器配置和应用程序负载）。当遭受攻击时，CPU 使用率可能会攀升到 90% 以上，甚至达到 100%，导致服务器响应变慢，应用程序性能下降。
    • 内存使用率：同样，监测服务器的内存使用率。大量的请求会导致应用程序占用更多的内存来处理这些请求。例如，一个正常运行的网络应用程序可能内存使用率稳定在 60% – 80%（假设服务器有足够的内存）。在 DDoS 攻击期间，由于需要缓存更多的请求信息、处理大量的并发连接等，内存使用率可能会迅速上升，接近或达到内存极限，从而引发内存不足的错误，影响应用程序的正常运行。
    • 数据库连接数和资源占用：对于依赖数据库的网络应用程序，检查数据库的连接数和资源占用情况。在攻击发生时，可能会有大量的数据库查询请求（包括恶意请求），导致数据库连接数超出正常范围。正常情况下，数据库连接数可能根据应用程序的并发用户数和业务需求保持在一个合理的范围内，如 10 – 50 个连接。在 DDoS 攻击下，连接数可能会急剧增加到数百个甚至更多。同时，数据库的 CPU、内存和磁盘 I/O 资源占用也会大幅上升，影响数据库的性能，进而影响应用程序对数据的读写操作。

（二）访问日志分析

  1. IP 地址分析
    • 查看应用程序服务器的访问日志，统计访问 IP 地址的分布和访问频率。在 DDoS 攻击中，通常会有大量来自相同或相似 IP 地址的请求。例如，通过分析日志可以发现某个 IP 地址在短时间内（如 1 分钟内）对应用程序的某个关键接口（如登录接口、支付接口等）进行了数千次访问，这很可能是攻击源。同时，还可以关注是否有大量来自特定 IP 段（如某些国外 IP 段，如果应用程序主要面向国内用户）的异常访问。
  2. 请求特征分析
    • 请求路径和参数分析：分析访问请求的路径和参数。正常用户的请求路径和参数通常是符合应用程序业务逻辑的。例如，在一个电商应用程序中，用户访问商品详情页面的请求路径可能是 “/product – details/[product – id]”，其中 [product – id] 是合法的商品编号。而在 DDoS 攻击中，请求路径可能会出现异常，如大量请求指向不存在的页面路径，或者请求参数包含非法或无意义的值，如超长的字符串、SQL 注入式的参数等。
    • 请求头分析：检查请求头信息，包括用户代理（User – Agent）、Referer 等。正常用户的请求头信息能够反映真实的浏览器类型、版本和访问来源。在 DDoS 攻击中，请求头可能会被伪造或者呈现出异常的模式。例如，大量请求的 User – Agent 字段可能是相同的虚假信息，或者 Referer 字段不符合正常的访问来源逻辑。

（三）安全防护工具检查

  1. 防火墙和入侵检测系统（IDS）
    • 查看防火墙的配置和日志。防火墙可以阻止一些不符合安全策略的访问请求。在 DDoS 攻击发生时，防火墙可能会记录大量被阻止的来自可疑 IP 的请求。例如，防火墙日志可能显示某个 IP 地址试图突破防火墙规则，频繁访问应用程序的受限端口，这可能是攻击行为的迹象。
    • 检查 IDS 的日志。IDS 能够检测到一些符合攻击特征的网络行为，如 SYN Flood、UDP Flood 等常见的 DDoS 攻击类型。IDS 日志可以提供有关攻击源、攻击类型、攻击持续时间等详细信息，帮助我们更好地了解攻击情况。
  2. DDoS 防护服务（如果有）
    • 如果应用程序使用了 DDoS 防护服务（如 Cloudflare、Akamai 等提供的防护服务），登录防护服务的控制台，查看防护服务的状态和报告。防护服务可以自动检测和过滤部分 DDoS 攻击流量。查看防护服务的拦截记录，了解攻击的类型（如 HTTP Flood、ICMP Flood 等）、攻击的规模（如攻击流量的峰值大小）以及被拦截的流量比例等信息。

二、DDoS 攻击时网络应用程序修复

（一）流量限制与封禁

  1. 访问频率限制
    • 根据访问日志和安全防护工具的检测结果，对应用程序的访问设置合理的频率限制。例如，对于每个 IP 地址，可以设置每分钟最多只能进行一定次数（如 5 – 10 次）的关键接口访问（如登录接口、注册接口、重要业务操作接口等）。这样可以在一定程度上减少恶意请求对服务器的冲击，同时尽量减少对合法用户的影响。
  2. 可疑 IP 封禁
    • 将确定为恶意攻击源的 IP 地址进行封禁。但在封禁 IP 地址时需要谨慎，因为有可能会误封正常用户的 IP。可以结合 IP 地址的历史访问记录、用户行为模式等因素进行综合判断。例如，如果一个 IP 地址一直以来都是正常访问应用程序，突然出现异常访问行为，可能需要进一步分析是否是因为网络环境变化（如被黑客攻击的僵尸主机）导致的，而不是直接封禁。

（二）应用程序优化

  1. 代码优化
    • 性能优化：对应用程序的代码进行性能优化，减少不必要的计算和资源消耗。例如，优化数据库查询语句，避免复杂的嵌套查询和全表扫描，提高查询效率。在前端代码方面，减少 JavaScript 的执行时间，优化 CSS 加载顺序，提高页面渲染速度。
    • 安全漏洞修复：检查应用程序代码是否存在安全漏洞，如 SQL 注入、跨站脚本攻击（XSS）、跨站请求伪造（CSRF）等，这些漏洞可能会被攻击者利用来发起 DDoS 攻击或其他恶意行为。及时修复发现的安全漏洞，例如，使用参数化查询来防止 SQL 注入，对用户输入进行严格的过滤和验证来防止 XSS 和 CSRF。
  2. 缓存策略优化
    • 合理设置缓存策略，减少服务器的负载。对于一些不经常变化的数据（如网站的静态页面、商品分类信息等），可以设置较长时间的缓存。这样，当用户再次访问这些数据时，服务器可以直接从缓存中获取，而不需要重新处理请求，从而减轻服务器在 DDoS 攻击期间的压力。同时，要注意缓存的更新机制，确保缓存数据的时效性和准确性。

（三）服务器资源调整

  1. 增加服务器资源
    • 如果可能的话，考虑临时或永久性地增加服务器的资源，如 CPU、内存、网络带宽等。增加服务器的处理能力可以更好地应对 DDoS 攻击期间的高负载情况。例如，升级服务器的 CPU 核心数或内存容量，或者增加服务器的网络带宽，以满足大量请求的处理需求。
  2. 负载均衡调整
    • 优化服务器的负载均衡策略。如果应用程序部署了多台服务器，可以调整负载均衡器的配置，使流量更加均匀地分配到各个服务器上，避免某台服务器因过载而崩溃。例如，根据服务器的性能和当前负载情况，动态调整负载分配的权重，将更多的流量分配到性能较好、负载较轻的服务器上。