Linux LVS-NAT模式的实现

结构图：

环境准备

lvs

[root@lvs ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0  TYPE=Ethernet BOOTPROTO=none NAME=eth0 DEVICE=eth0 ONBOOT=yes IPADDR=10.0.0.8 PREFIX=24  [root@lvs ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1 TYPE=Ethernet BOOTPROTO=none NAME=eth1 DEVICE=eth1 ONBOOT=yes IPADDR=192.168.10.100 PREFIX=24 

client：

root@ubuntu1604:~# cat /etc/network/interfaces # This file describes the network interfaces available on your system # and how to activate them. For more information, see interfaces(5).  source /etc/network/interfaces.d/*  # The loopback network interface auto lo iface lo inet loopback  # The primary network interface #auto eth0 #iface eth0 inet dhcp  auto eth0 iface eth0 inet static address 192.168.10.6 netmask 255.255.255.0 

RS1:

#安装并启动httpd服务 [root@RS1 ~]# echo 10.0.0.7 rs1 > /var/www/html/index.html  [root@RS1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 TYPE=Ethernet BOOTPROTO=none NAME=eth0 DEVICE=eth0 ONBOOT=yes IPADDR=10.0.0.7 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.8  #rs的网关地址要指向DIP 

Rs2:

#安装并启动apache服务 [root@RS2 ~]# echo 10.0.0.17 rs2 > /var/www/html/index.html  [root@RS2 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 TYPE=Ethernet BOOTPROTO=none NAME=eth0 DEVICE=eth0 ONBOOT=yes IPADDR=10.0.0.17 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.8 

负载均衡集群配置：

#开启Ip_forward功能 [root@lvs ~]# cat  /etc/sysctl.conf # sysctl settings are defined through files in # /usr/lib/sysctl.d/, /run/sysctl.d/, and /etc/sysctl.d/. # # Vendors settings live in /usr/lib/sysctl.d/. # To override a whole file, create a new file with the same in # /etc/sysctl.d/ and put new settings there. To override # only specific settings, add a file with a lexically later # name in /etc/sysctl.d/ and put new settings there. # # For more information, see sysctl.conf(5) and sysctl.d(5). # #  net.ipv4.ip_forward = 1  #开启ip_forward功能  [root@lvs ~]# sysctl -p net.ipv4.ip_forward = 1  [root@lvs ~]# ipvsadm -A -t 192.168.10.100:80 -s wrr  #创建要给集群  使用wrr（加权轮询）这种调度算法  [root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.7:80 -m  #将10.0.0.7这个rs加入集群中  -m表示使用nat这种工作模式  [root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.17:80 -m  [root@lvs ~]# ipvsadm -ln  #查看集群信息 IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags   -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn TCP  192.168.10.100:80 wrr   -> 10.0.0.7:80                  Masq    1      0          0   -> 10.0.0.17:80                 Masq    1      0          0 

客户端测试：
采用轮询的调度算法，每个rs轮询一遍。

root@ubuntu1604:~# curl 192.168.10.100 10.0.0.17 rs2 root@ubuntu1604:~# curl 192.168.10.100 10.0.0.7 rs1 root@ubuntu1604:~# curl 192.168.10.100 10.0.0.17 rs2 root@ubuntu1604:~#  root@ubuntu1604:~# curl 192.168.10.100 10.0.0.7 rs1 ........... 

LVS工作的时候是工作在内核的内核空间

不开启ip_forward的时候，能将请求发送给RS的原因（响应请求回来的时候要通过forward）：

iptables的五链，报文通过网卡进入lvs后，首先通过prerouting进行路由选择，因为报文就是发给本机的，所以就将报文发给了input，正常情况下input会把报文交给用户空间的应用程序（例如用户访问xxx的web服务）。而lvs自身没有这个服务，所以就截住请求转发到postrouting里面去。
截住请求：在input链的前面加一个lvs规则，当用户访问vip的时候，就把目标地址改为rip。就实现了不往input上发，而是往postrouting上转发。

实现流程：

1.发送请求：

客户端请求：192.168.10.6(源)--->192.168.10.100（目标）  lvs服务器：192.168.10.6(源不变)--->10.0.0.7/17(目标) --- lvs服务器转发请求的是偶目标地址发生了改变。 

2.rs响应请求：

RS的那个端口收到请求，就使用那个端口来回应这个请求。因为lvs是内核的一个功能，内核不存在端口这些说法，所以不用在lvs上开启对Client请求端口的监听，  RS：10.0.0.7（源地址）---->10.0.0.8（目标IP）----响应报文发到达lvs服务器  192.168.10.100（源地址）--->192.168.10.6(client的地址) 

注意；
端口也会发生改变，比如CID请求的是80端口，但是RS提供web服务的端口是8080，这个时候就会自动把端口变为8080