NAT模式环境设定

LVS-NAT是一种基于网络地址转换(NAT)的负载均衡技术,主要用于将客户端请求分发到后端多台真实服务器。其核心是通过修改数据包的源或目标IP地址和端口,实现请求转发和响应回传。
请求转发过程
客户端请求到达负载均衡器:客户端发送请求到负载均衡器的公网IP(VIP)。
NAT转换:负载均衡器将请求包的目标IP从VIP修改为选定的后端真实服务器IP(RIP),同时记录连接跟踪信息。
转发至真实服务器:修改后的数据包被发送到后端服务器,服务器处理请求并生成响应。
响应返回过程
服务器响应负载均衡器:后端服务器将响应包发送回负载均衡器的本地IP(而非客户端IP)。
反向NAT转换:负载均衡器根据连接跟踪表,将响应包的源IP从RIP改回VIP,目标IP改为客户端IP。
返回客户端:转换后的响应包通过负载均衡器发送回客户端,客户端感知不到后端服务器的存在。
VS主机中
bash
#使用脚本快速设定网络
[root@vsnode ~]# vmset.sh eth0 172.25.254.100 vsnode
[root@vsnode ~]# vmset.sh eth1 192.168.0.100 vsnode noroute
RS1
bash
#设定网络
[root@RS1 ~]# vmset.sh eth0 192.168.0.10 RS1 noroute
[root@RS1 ~]# nmcli connection modify eth0 ipv4.gateway 192.168.0.100
[root@RS1 ~]# nmcli connection reload
[root@RS1 ~]# nmcli connection up eth0
[root@RS1 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.0.100 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0
192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0
#设定访问业务真实数据
[root@RS1 ~]# dnf install httpd -y
[root@RS1 ~]# systemctl enable --now httpd
[root@RS1 ~]# echo RS1 - 192.168.0.10 > /var/www/html/index.html
RS2
bash
#设定网络
[root@RS1 ~]# vmset.sh eth0 192.168.0.20 RS1 noroute
[root@RS1 ~]# nmcli connection modify eth0 ipv4.gateway 192.168.0.100
[root@RS1 ~]# nmcli connection reload
[root@RS1 ~]# nmcli connection up eth0
[root@RS1 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.0.100 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0
192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0
#设定访问业务真实数据
[root@RS1 ~]# dnf install httpd -y
[root@RS1 ~]# systemctl enable --now httpd
[root@RS1 ~]# echo RS2 - 192.168.0.20 > /var/www/html/index.html
在vs主机中测试环境
bash
[root@vsnode ~]# curl 192.168.0.10
RS1 - 192.168.0.10
[root@vsnode ~]# curl 192.168.0.20
RS2 - 192.168.0.20
NAT模式实现方法
1.vs
bash
#1,开启内核路由功能
[root@vsnode ~]# echo net.ipv4.ip_forward=1 >> /etc/sysctl.conf
[root@vsnode ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
#2.编写策略
[root@vsnode ~]# ipvsadm -C
#清除所有策略
[root@vsnode ~]# ipvsadm -A -t 172.25.254.100:80 -s wrr
[root@vsnode ~]# ipvsadm -a -t 172.25.254.100:80 -r 192.168.0.10:80 -m -w 1
[root@vsnode ~]# ipvsadm -a -t 172.25.254.100:80 -r 192.168.0.20:80 -m -w 1
[root@vsnode ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.25.254.100:80 wrr
-> 192.168.0.10:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.0.20:80 Masq 1 0 0
#测试
[root@vsnode ~]# for i in {1..10};do curl 172.25.254.100;done
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
#更改权重
[root@vsnode ~]# ipvsadm -e -t 172.25.254.100:80 -r 192.168.0.10:80 -m -w 2
[root@vsnode ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.25.254.100:80 wrr
-> 192.168.0.10:80 Masq 2 0 5
-> 192.168.0.20:80 Masq 1 0 5
#测试
[root@vsnode ~]# for i in {1..10};do curl 172.25.254.100;done
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
RS1 - 192.168.0.10
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
RS1 - 192.168.0.10
RS2 - 192.168.0.20
RS1 - 192.168.0.10
RS1 - 192.168.0.10
RS2 - 192.168.0.20
规则持久化
实验过程可以用过打开另外一个shell的并执行监控命令的方式进行观察
bash
[root@vsnode ~]# watch -n 1 ipvsadm -Ln
bash
#利用自定义文件进行持久化
[root@vsnode ~]# ipvsadm-save -n
-A -t 172.25.254.100:80 -s wrr
-a -t 172.25.254.100:80 -r 192.168.0.10:80 -m -w 2
-a -t 172.25.254.100:80 -r 192.168.0.20:80 -m -w 1
[root@vsnode ~]# ipvsadm-save -n > /mnt/ipvs.rule
[root@vsnode ~]# ipvsadm -C
[root@vsnode ~]# ipvsadm-restore < /mnt/ipvs.rule
#利用守护进程进行规则持久化
[root@vsnode ~]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@vsnode ~]# ipvsadm -C
[root@vsnode ~]# systemctl enable --now ipvsadm.service
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ipvsadm.service → /usr/lib/systemd/system/ipvsadm.service.