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在一些特定的网络环境里,需要调整IP的参数,以便网络性能达到较佳。影响IP性能的配置包括:
l 接收和发送定向广播报文
l 接口的TCP最大报文段长度
l TCP的SYN Cookie和防止Naptha攻击功能
l TCP定时器
l TCP连接的接收和发送缓冲区的大小
l ICMP差错报文发送功能
定向广播报文是指发送给特定网络的广播报文。该报文的目的IP地址中网络号码字段为特定网络的网络号,主机号码字段为全1。
如果允许设备接收并转发目的地址为接口所在网络的定向广播报文,黑客就可以利用这样的报文来攻击网络系统,给网络的安全带来了很大的隐患。因此,缺省情况下,设备禁止接收和转发接口所在网络的定向广播报文。
在某些应用环境下,设备需要转发定向广播报文,例如:
l 使用UDP Helper功能,将广播报文转换为单播报文发送给指定的服务器。
l 使用Wake on LAN(网络唤醒)功能,发送定向广播报文唤醒远程网络中的计算机。
在上述情况下,用户可以通过命令配置设备允许接收和转发定向广播报文。
接口上TCP最大报文段长度决定了该接口上的TCP报文是否需要分段。当接口上发送的TCP报文的长度小于接口上TCP最大报文段长度时,TCP报文不需要分段;否则,需要对TCP报文按照最大报文段长度进行分段处理。
一般情况下,TCP连接的建立需要经过三次握手,即:
(1) TCP连接请求的发起者向目标服务器发送SYN报文;
(2) 目标服务器收到SYN报文后,建立处于SYN_RECEIVED状态的TCP半连接,并向发起者回复SYN ACK报文,等待发起者的回应;
(3) 发起者收到SYN ACK报文后,回应ACK报文,这样TCP连接就建立起来了。
利用TCP连接的建立过程,一些恶意的攻击者可以进行SYN Flood攻击。攻击者向服务器发送大量请求建立TCP连接的SYN报文,而不回应服务器的SYN ACK报文,导致服务器上建立了大量的TCP半连接。从而,达到耗费服务器资源,使服务器无法处理正常业务的目的。
SYN Cookie功能用来防止SYN Flood攻击。当服务器收到TCP连接请求时,不建立TCP半连接,而直接向发起者回复SYN ACK报文。服务器接收到发起者回应的ACK报文后,才建立连接,并进入ESTABLISHED状态。通过这种方式,可以避免在服务器上建立大量的TCP半连接,防止服务器受到SYN Flood攻击。
Naptha攻击类似于SYN Flood攻击,所不同的是Naptha攻击可利用TCP连接的CLOSING、ESTABLISHED、FIN_WAIT_1、FIN_WAIT_2、LAST_ACK和SYN_RECEIVED六种状态来达到攻击目的,而SYN Flood只是利用SYN_RECEIVED状态。
Naptha攻击通过控制大量主机与服务器建立TCP连接,并使这些连接处于同一种状态(上述六种状态中的一种),而不请求任何数据,从而达到消耗服务器的内存资源,导致服务器无法处理正常业务的目的。
防止Naptha攻击功能通过加速TCP状态的老化,来降低服务器遭受Naptha攻击的风险。使能防止Naptha攻击功能后,设备周期性地检测处于上述六种状态的TCP连接数,如果检测到某个状态的TCP连接数目超过设定的最大连接数,则加速该状态下TCP连接的老化。
l synwait定时器:当发送SYN报文时,TCP启动synwait定时器,如果synwait超时前未收到回应报文,则TCP连接建立不成功。
l finwait定时器:当TCP的连接状态为FIN_WAIT_2时,启动finwait定时器,如果在定时器超时前没有收到报文,则TCP连接终止;如果收到FIN报文,则TCP连接状态变为TIME_WAIT状态;如果收到非FIN报文,则从收到的最后一个非FIN报文开始重新计时,在超时后中止连接。
l TCP连接的接收和发送缓冲区的大小。
发送差错报文是ICMP(Internet Control Message Protocol,互联网控制报文协议)的主要功能之一。ICMP报文通常被网络层或传输层协议用来在异常情况发生时通知相应设备,从而便于进行控制管理。
重定向报文、超时报文、目的不可达报文是ICMP差错报文中的三种。下面分别介绍这三种差错报文发送的条件及作用。
(1) ICMP重定向报文发送功能
主机启动时,它的路由表中可能只有一条到缺省网关的缺省路由。当满足一定的条件时,缺省网关会向源主机发送ICMP重定向报文,通知主机重新选择正确的下一跳进行后续报文的发送。
满足下列条件时,设备会发送ICMP重定向报文:
l 接收和转发数据报文的接口是同一接口;
l 被选择的路由本身没有被ICMP重定向报文创建或修改过;
l 被选择的路由不是设备的默认路由;
l 数据报文中没有源路由选项。
ICMP重定向报文发送功能可以简化主机的管理,使具有很少选路信息的主机逐渐建立较完善的路由表,从而找到较佳路由。
(2) ICMP超时报文发送功能
ICMP超时报文发送功能是在设备收到IP数据报文后,如果发生超时差错,则将报文丢弃并给源端发送ICMP超时差错报文。
设备在满足下列条件时会发送ICMP超时报文:
l 设备收到IP数据报文后,如果报文的目的地不是本地且报文的TTL字段是1,则发送“TTL超时”ICMP差错报文;
l 设备收到目的地址为本地的IP数据报文的第一个分片后,启动定时器,如果所有分片报文到达之前定时器超时,则会发送“重组超时”ICMP差错报文。
(3) ICMP目的不可达报文发送功能
ICMP目的不可达报文发送功能是在设备收到IP数据报文后,如果发生目的不可达的差错,则将报文丢弃并给源端发送ICMP目的不可达差错报文。
设备在满足下列条件时会发送目的不可达报文:
l 设备在转发报文时,如果在路由表中没有找到对应的转发路由,且路由表中没有缺省路由,则给源端发送“网络不可达”ICMP差错报文;
l 设备收到目的地址为本地的数据报文时,如果设备不支持数据报文采用的传输层协议,则给源端发送“协议不可达”ICMP差错报文;
l 设备收到目的地址为本地、传输层协议为UDP的数据报文时,如果报文的端口号与正在使用的进程不匹配,则给源端发送“端口不可达”ICMP差错报文;
l 源端如果采用“严格的源路由选择”发送报文,当中间设备发现源路由所指定的下一个设备不在其直接连接的网络上,则给源端发送“源站路由失败”的ICMP差错报文;
l 设备在转发报文时,如果转发接口的MTU小于报文的长度,但报文被设置了不可分片,则给源端发送“需要进行分片但设置了不分片比特”ICMP差错报文。
ICMP差错报文的发送虽然方便了网络的控制管理,但也存在一定的弊端:
l 由于发送大量的ICMP报文,增大了网络流量。
l 如果设备接收到大量需要发送ICMP差错报文的恶意攻击报文,设备会因为处理大量该类报文而导致性能降低。
l 由于重定向功能会在主机的路由表中增加主机路由,当增加的主机路由很多时,会降低主机性能。
l 由于ICMP目的不可达报文传递给用户进程的信息为不可达信息,如果有用户恶意攻击,可能会影响终端用户的正常使用。
为了避免上述现象发生,可以关闭设备的ICMP差错报文发送功能,从而减少网络流量、防止遭到恶意攻击。