一、LVS/NAT原理

1. 當用戶請求到達Director Server，此時請求的數(shù)據(jù)報文會先到內(nèi)核空間的PREROUTING鏈。 此時報文的源IP為CIP，目標IP為VIP

2. PREROUTING檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目標IP是本機，將數(shù)據(jù)包送至INPUT鏈

3.IPVS比對數(shù)據(jù)包請求的服務(wù)是否為集群服務(wù)，若是，修改數(shù)據(jù)包的目標IP地址為后端服務(wù)器IP，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)至POSTROUTING鏈。 此時報文的源IP為CIP，目標IP為RIP

4. POSTROUTING鏈通過選路，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給Real Server 5. Real Server比對發(fā)現(xiàn)目標為自己的IP，開始構(gòu)建響應(yīng)報文發(fā)回給Director Server。 此時報文的源IP為RIP，目標IP為CIP 6. Director Server在響應(yīng)客戶端前，此時會將源IP地址修改為自己的VIP地址，然后響應(yīng)給客戶端。 此時報文的源IP為

Virtual Server via Network Address Translation(VS/NAT)

通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，調(diào)度器重寫請求報文的目標地址，根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)度算法，將請求分派給后端的真實服務(wù)器;真實服務(wù)器的響應(yīng)報文通過調(diào)度器時，報文的源地址被重寫，再返回給客戶，完成整個負載調(diào)度過程。

二、NAT模式優(yōu)缺點

1、NAT技術(shù)將請求的報文和響應(yīng)的報文都需要通過LB進行地址改寫，因此網(wǎng)站訪問量比較大的時候LB負載均衡調(diào)度器有比較大的瓶頸，一般要求最多之能10-20臺節(jié)點

2、只需要在LB上配置一個公網(wǎng)IP地址就可以了。

3、每臺內(nèi)部的節(jié)點服務(wù)器的網(wǎng)關(guān)地址必須是調(diào)度器LB的內(nèi)網(wǎng)地址。

4、NAT模式支持對IP地址和端口進行轉(zhuǎn)換。即用戶請求的端口和真實服務(wù)器的端口可以不一致。

三、Lvs-NAT模式流程

NAT模型:地址轉(zhuǎn)換類型，主要是做地址轉(zhuǎn)換，類似于iptables的DNAT類型，它通過多目標地址轉(zhuǎn)換，來實現(xiàn)負載均衡， 一個Director最多負載提供10個Real Server主機

1、client發(fā)送request到LVS的VIP上，VIP選擇一個Real-server，并記錄連接信息到hash表中，然后修改client 的request的目的IP地址為Real-server的地址，將請求發(fā)給Real-server;

2、 Real-server收到request包后，發(fā)現(xiàn)目的IP是自己的IP，于是處理請求，然后發(fā)送reply給LVS;

3、LVS收到reply包后，修改reply包的的源地址為VIP，發(fā)送給client;

4、從client來的屬于本次連接的包，查hash表，然后發(fā)給對應(yīng)的Real-server。

5、 當client發(fā)送完畢，此次連接結(jié)束或者連接超時，那么LVS自動從hash表中刪除此條記錄。

四、LVS-NAT模式下的負載均衡

Load Balance 雙網(wǎng)卡：

eth0：172.25.56.1(對外)

eth4：192.168.56.1(對內(nèi))

Virtual IP: 172.25.56.1

gateway: 192.168.56.1

server2(RS): 192.168.56.2

server3(RS): 192.168.56.3

1、在server1中：

1)配置網(wǎng)絡(luò)

ip link set up eth1 #激活eth4網(wǎng)卡

ip addr add 192.168.56.1/24 dev eth4 #添加網(wǎng)絡(luò)

ip addr #查看網(wǎng)絡(luò)

2)配置yum倉庫

vim /etc/yum.repos.d/rhel-source.repo

添加：

[LoadBalancer]

name=LoadBalancer

baseurl=https://172.25.56.250/rhel6.5/LoadBalancer

gpgcheck=0

3)打開內(nèi)部路由功能

sysctl -a | grep ip_forward

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

4)安裝ipvsadm

yum install ipvsadm -y

/etc/init.d/ipvsadm start #開啟服務(wù)

ipvsadm -C #清空策略

ipvsadm -A -t 172.25.56.1:80 -s rr

ipvsadm -a -t 172.25.56.1:80 -r 192.168.56.2:80 -m #給vip添加rip，使用NAT模式

ipvsadm -a -t 172.25.56.1:80 -r 192.168.56.3:80 -m

/etc/init.d/ipvsadm save #保存策略

ipvsadm -ln #查看策略

2、在server2中：

1)配置網(wǎng)關(guān)

route add default gw 192.168.56.1 注：NAT工作路徑源路經(jīng)返回，只需要指定網(wǎng)關(guān)即可

route -n #查看網(wǎng)關(guān)

2)安裝apache

yum install httpd -y

vim /var/www/html/index.html

server2

/etc/init.d/httpd start

3、在server3中：

1)配置網(wǎng)關(guān)

route add default gw 192.168.56.1 注：NAT工作路徑源路經(jīng)返回，只需要指定網(wǎng)關(guān)即可

route -n #查看網(wǎng)關(guān)

2)安裝apache

yum install httpd -y

vim /var/www/html/index.html

server3

/etc/init.d/httpd start

五、測試

注：物理機ip網(wǎng)段必須與eth0在同一網(wǎng)段，且不能于RS在同一網(wǎng)段，否則會不經(jīng)過網(wǎng)關(guān)直接訪問RS

在物理機中執(zhí)行 for i in {1..10};do curl 172.25.56.1;done ，出現(xiàn)輪詢即配置生效