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É vasta documentação de como mitigar (reduzir impacto proativamente enquanto ele ocorre) de ataques de negação de serviço em aplicações web. Pessoas normalmente citam servicos como o Cloudflare ou então como por sua aplicação em servidores como Amazon EC2 e fazer balanço de carga.

Essa pergunta teórica questiona alternativas para problemas em escala muito menor, sem opção de usar uma solução mais complexa porém com vantagem do problema ser mais simples e para um evento pontual, aonde o sysadmin ou desenvolvedor está vendo a coisa acontecer.

Situação A: Micro DDoS (ataque de negação de serviço em pequena escala)

Um exemplo típico de ataque desse tipo (apenas parte que importa, o resto já foi filtrado antes)

  • São poucos IPs atacando e eles não mudam. Logs de texto mostram eles

Situação B: Alto acesso repentino

Por algum motivo, seu site fica popular ao ser citado por alguém famoso ou na televisão, passa pelo seguinte:

  • Centenas de pessoas acessam poucas páginas. Maioria apenas a página inicial e uma segunda página, sendo que ambas apenas exibem informações e não fazem nada de especial do lado do servidor

Comum

Em ambos os casos, o site fica fora do ar e é derrubado pela empresa de hospedagem compartilhada ou pelo pequeno servidor da sua empresa por uso alto de CPU. O custo de gerar e não cachear as páginas é maior do que a demanda. Ambos também não há um problema de rede, pois há banda suficiente para atender a demanda, mas sua aplicação consegue gerar algo no máximo 15-25req/s.

Assumir que não tem acesso root, não poderia instalar novos módulos nem alterar o firewall do sistema operacional. Também não poderia migrar o site para um outro servidor, por questões financeiras ou de tempo, visto que ambas as situações vão ser pontuais e durar no máximo de 1 a 3 horas.

Além da linguagem usada na sua aplicação, poderia também dispor qualquer outra ferramenta que um usuário comum teria, como acesso ao .htaccess em um servidor Apache e web.config de IIS.

Como, de forma criativa, situação como essas duas poderiam ser resolvidas?

1 Resposta 1

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A situação 1 é a mais fácil de ser contornada.

Crie um wrapper para monitorar todos os acessos à sua aplicação (Servlet Filter via Java, HTTP Module/Filter caso ASP.NET), contabilize IPs de origem, defina uma margem máxima de acessos e um período de ban caso essa margem seja ultrapassada.

A situação 2 é um pouco mais complicada, mas ainda assim otimizável. Você mencionou que as páginas são informativas e com pouco processamento no backend - basicamente HR/LW (high read, low write).

Trabalho de casa

Podemos assumir que pontos básicos de performance estão cobertos (conteúdo estático como CSS, JS e imagens está configurado para ser cacheado).

De antemão você pode rodar testes de stress para determinar possíveis gargalos (banco de dados, renders, recursos compartilhados). Você vai eliminar 90% dos possíveis pontos de saturação.

Antes da crise

Dependendo de como sua aplicação for implementada, você pode definir camadas de armazenamento temporário. Do mais básico ao mais impactante:

  • Objetos compartilhados armazenados em memória
  • Armazenamento local de recursos, ao invés de remoto
  • Armazenamento do HTML renderizado, caso os objetos não tenham sido atualizados

Durante a crise

Você cacheou tudo o que podia, sincronizando o mínimo possível; ainda assim seu servidor alcançou 100% de processamento. Uma possível solução:

  • Tire um snapshot (HTML renderizado) das páginas ofensoras. Deixe preparado um Filter/Module para interceptar todas as chamadas para essas páginas e que emita, como resultado, os snapshots capturados. Se existir algum conteúdo que precise ser dinâmico (informações de login, por exemplo) faça-o rodar em um IFRAME ou ser carregado via AJAX.

Vários serviços utilizam essa mecânica - por exemplo, NewEgg Flash (http://www.neweggflash.com/) ou DealExtreme (http://dx.com/). Você pode notar que a página é inicialmente carregada sem as credenciais do usuário, mesmo com ele estando signed in.

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  • +1, em especial por citar a estratégia de snapshot. Tenho impressão que boa parte dos desenvolvedores que conhecem também de servidores vão propor a mesma estratégia. É complicado, mas acho que a maioria dos programadores não tem noção da genialidade que essa abordagem pode ter e transformar até mesmo um site em uma hospedagem compartilhada atender uma demanda próxima a de um servidor dedicado em uma situação de crise. Commented 18/02/2014 às 4:58
  • 1
    @EmersonRochaLuiz, eu tive uma experiência prática de uso de snapshots para substituição em tempo real, e sua análise está correta: Um servidor saturado teve seu load do conjunto webserver + banco reduzido para 4-6% da carga pré-switch.
    – OnoSendai
    Commented 19/02/2014 às 19:30

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