Databases, Systems & Networks

Source: haproxy.com

We’ve seen recently more and more DOS and DDoS attacks. Some of them were very big, requiring thousands of computers…
But in most cases, this kind of attacks are made by a few computers aiming to make a service or website unavailable, either by sending it too many requests or by taking all its available resources, preventing regular users to use the service.
Some attacks targets known vulnerabilities of widely used applications.

In the present article, we’ll explain how to take advantage of an application delivery controller to protect your website and application against DoS, DDoS and vulnerability scans.

Why using a LB for such protection since a firewall and a Web Application Firewall (aka WAF) could already do the job?
Well, the Firewall is not aware of the application layer but would be useful to pretect against SYN flood attacks. That’s why we saw recently application layer firewalls: Web Application Firewalls, also known as WAF.
Well, since the load balancer is in front of the platform, it can be a good partner for the WAF, filtering out 99% of the attacks, which are managed by script kiddies. The WAF can then happily clean up the remaining attacks.
Well, maybe you don’t need a WAF and you want to take advantage of your Aloha and save some money ;).

Note that you need an application layer load-balancer, like Aloha or OpenSource HAProxy to be efficient.

TCP syn flood attacks

The syn flood attacks consist in sending as many TCP syn packets as possible to a single server trying to saturate it or at least, saturating its uplink bandwith.

If you’re using the Aloha load-balancer, you’re already protected against this kind of attacks: the Aloha includes mechanism to protect you.
The TCP syn flood attack mitigation capacity may vary depending on your Aloha box.

It you’re running your own LB based on HAProxy or HAPEE, you should have a look at the sysctl below (edit /etc/sysctl.conf or play with sysctl command):

# Protection SYN flood
 net.ipv4.tcp_syncookies = 1
 net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 1024

Note: If the attack is very big and saturates your internet bandwith, the only solution is to ask your internet access provider to null route the attackers IPs on its core network.

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Source: Daniel Miessler

• Key Options
• Getting Information About the Network
• User Information
• Commands and Processes
• Files and Directories
• Advanced

lsof is the sysadmin/security über-tool. I use it most for getting network connection related information from a system, but that’s just the beginning for this powerful and too-little-known application. The tool is aptly called lsof because it “lists open files“. And remember, in UNIX just about everything (including a network socket) is a file.

Interestingly, lsof is also the Linux/Unix command with the most switches. It has so many it has to use both minuses and pluses.

usage: [-?abhlnNoOPRstUvV] [+|-c c] [+|-d s] [+D D] [+|-f[cgG]]
 [-F [f]] [-g [s]] [-i [i]] [+|-L [l]] [+|-M] [-o [o]]
 [-p s] [+|-r [t]] [-S [t]] [-T [t]] [-u s] [+|-w] [-x [fl]] [--] [names]

As you can see, lsof has a truly staggering number of options. You can use it to get information about devices on your system, what a given user is touching at any given point, or even what files or network connectivity a process is using.

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Zone démilitarisée, la DMZ.

Une zone démilitarisée est un sous-réseau (DMZ) isolé par deux pare-feux (firewall). Ce sous-réseau contient des machines se situant entre un réseau interne (LAN – postes clients) et un réseau externe (typiquement, Internet).

La DMZ permet à ces machines d’accéder à Internet et/ou de publier des services sur Internet sous le contrôle du pare-feu externe. En cas de compromission d’une machine de la DMZ, l’accès vers le réseau local est encore controlé par le pare-feu interne.

La figure ci-contre représente un cas particulier de DMZ; pour des raisons d’économie, les deux pare-feu sont fusionnés. C’est la ‘colapsed dmz‘, moins sure, car dès que le pare-feu est compromis, plus rien n’est contrôlé.

Schéma DMZ avec 1 seul pare-feu

Schéma DMZ avec 2 pare-feux

une installation complète contient :

• Un réseau privé, dont on considère (souvent à tort) qu’il ne sera pas utilisé pour attaquer notre système informatique. Dans cette zone, il n’y a que des clients du réseau et des serveurs qui sont inaccessibles depuis l’Internet. Normalement, aucune connexion, au sens TCP du terme, aucun échange, au sens UDP du terme, ne peuvent être initiés depuis le Net vers cette zone.
• Une « DMZ » (Zone DéMilitarisée), qui contient des serveurs accessibles depuis le Net et depuis le réseau privé. Comme ils sont accessibles depuis le Net, ils risquent des attaques. Ceci induit deux conséquences :
  • Il faut étroitement contrôler ce que l’on peut faire dessus depuis le Net, pour éviter qu’ils se fassent « casser » trop facilement,
  • Il faut s’assurer qu’ils ne peuvent pas accéder aux serveurs de la zone privée, de manière à ce que si un pirate arrivait à en prendre possession, il ne puisse directement accéder au reste du réseau.

Le dispositif qui va permettre d’établir ces règles de passages s’appelle un pare-feu. Techniquement, ce pourra être un logiciel de contrôle installé sur un routeur.

1.1 Les trois passages.

1.1.1 Entre le réseau privé et le Net.

Toujours typiquement, ce sont les clients du réseau (les utilisateurs) à qui l’on va donner des possibilités d’accéder au Net comme par exemple le surf ou la messagerie. Toutes les requêtes partent du réseau privé vers le Net. Seules les réponses à ces requêtes doivent entrer dans cette zone. Les accès peuvent être complètement bridés (les clients du réseau privé n’ont aucun droit d’accès vers le Net, ça nuit à leur productivité.

Seul le patron y a droit). Ou alors, les utilisateurs ne pourront consulter qu’un nombre de sites limités, dans le cadre de leurs activités professionnelles exclusivement. Très généralement, cette zone est construite sur une classe d’adresses privées et nécessite donc une translation d’adresse pour accéder au Net. C’est le routeur qui se chargera de cette translation.

1.1.2 Entre la DMZ et le Net.

Ici, nous avons des serveurs qui doivent être accessibles depuis le Net. Un serveur Web, un serveur de messagerie, un FTP… Il faudra donc permettre de laisser passer des connexions initiées depuis l’extérieur. Bien entendu, ça présente des dangers, il faudra surveiller étroitement et ne laisser passer que le strict nécessaire.

Si l’on dispose d’adresses IP publiques, le routeur fera un simple routage. Si l’on n’en dispose pas, il devra faire du « port forwarding » pour permettre, avec la seule IP publique dont on dispose, d’accéder aux autres serveurs de la DMZ. Cette technique fonctionne bien sur un petit nombre de serveurs, mais devient très vite un casse-tête si, par exemple, plusieurs serveurs HTTP sont présents dans la DMZ.

1.1.3 Entre le réseau privé et la DMZ.

Les accès devraient être à peu près du même type qu’entre la zone privée et le Net, avec un peu plus de souplesse. En effet, il faudra

• Mettre à jour les serveurs web,
• Envoyer et recevoir les messages, puisque le SMTP est dedans
• Mettre à jour le contenu du FTP (droits en écriture).

En revanche, depuis la DMZ, il ne devrait y avoir aucune raison pour qu’une connexion soit initiée vers la zone privée.
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What is the main objective of this entire topology?

Redundancy and Load Sharing! Imagine a scenario where your single web server is receiving millions and millions of HTTP requests per second, the CPU load is going insane, as well as the memory usage, when suddenly “crash!”, the server dies without saying good-bye (probably because of some weird hardware out-stage that you certainly won’t have time to debug). Well, this simple scheme might lead you into a brand new world of possibilities

#vi /etc/hosts
192.168.0.241   haproxy
192.168.0.39    Node1
192.168.0.30    Node2
192.168.223.147 Node1
192.168.223.148 Node2
192.168.0.58    Web1
192.168.0.139   Web2
192.168.0.132   Mysql

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How to set-up a high-availability cluster

Here are a few notes about how to set-up a high-availability web server farm using Ubuntu 12.04 LTS using a whole load of awesome software (HAProxy, HeartBeat, Watchdog and Nginx)

The setup

In my setup I have five virtual machines, these are named and used for the following:-

haproxy1 – Our first proxy (master)/load-balancer (running HAProxy, HeartBeat and Watchdog) [IP address: 172.25.87.190]
haproxy2 – Our second proxy (failover)/load-balancer (running HAProxy, HeartBeat and Watchdog) [IP address: 172.25.87.191]
web1 – Our first web server node (running nginx) [IP address: 172.25.87.192]
web2 – Our second web server node (running nginx) [IP address: 172.25.87.193]
web3 – Our third web server node (running nginx) [IP address: 172.25.87.194]

The servers are connected in the following way:-

In my next post I will also explain how to configure the web servers to point to a backend shared storage cluster (using NFS) and a MySQL cluster server to have a truly highly available web hosting platform.

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