LVS/NAT工作模式介绍及配置

1.1 LVS/NAT模式工作原理

LVS（Linux Virtual Server）的网络地址转换（NAT）模式是一种在网络层（第四层）实现负载均衡的方法。在NAT模式中，Director Server（DS）充当所有服务器节点的网关，既是客户端请求的入口，也是Real Server响应客户端的出口。以下是LVS NAT模式的工作原理：

VIP和DIP：DS拥有两个IP地址，一个是外部的VIP（虚拟IP），作为整个集群的对外服务地址；另一个是内部的DIP（Director IP），与后端的Real Server（RS）位于同一个物理网络中。RS通常使用私有IP地址。

请求处理：客户端发送的请求数据包（源IP为CIP，即客户端IP；目标IP为VIP）首先到达DS。DS的内核空间检查到目标IP是VIP，IPVS模块判断请求的服务是否属于集群服务。

负载均衡：如果是集群服务，DS使用预设的负载均衡算法选择一个RS，并修改请求数据包的目标IP地址为选定的RS的IP（RIP），同时修改源MAC地址为DS的MAC地址，目标MAC地址为RS的MAC地址，然后将数据包发送给RS。

RS处理：RS接收到请求后，处理它并准备响应。RS将响应数据包的源IP设置为RIP，目标IP设置为CIP。

响应路由：RS将响应数据包发送回DS，DS再次修改数据包，将源IP更改为VIP，然后转发给客户端。

NAT转换：在整个过程中，DS作为NAT设备，负责将请求数据包的源IP从客户端IP转换为DS的VIP，并将响应数据包的源IP从RS的私有IP转换回VIP。

1.2 LVS/NAT模式特点

地址转换：    使用NAT技术将请求的目标IP修改为RS的IP。
流量转发：    请求经LVS处理，响应直接从RS返回给客户端。
网关角色：    LVS作为RS的默认网关。
IP地址管理：    RS使用私有IP，VIP作为集群的公共IP。
性能考虑：    LVS可能成为瓶颈，因为所有流量都经过它。
安全性：    隐藏RS的真实IP，提高安全性。
易于配置：    灵活的配置，LVS和RS不需要在同一个物理网络。
适用性：    适用于多种网络环境，尤其是在RS分布广泛时。
健康检查：    LVS提供对RS的健康检查功能。
可扩展性：    通过增加RS数量水平扩展服务能力。
透明性：    对客户端透明，客户端不知道负载均衡的存在。
协议支持：    支持TCP、UDP等协议，适用于多种应用。

重点：在LVS中，NAT模式的请求和响应都经过负载调度器，而DR模式的请求经过负载调度器，但响应直接从真实服务器返回给客户端，不经过负载调度器。

1.3 LVS/NAT模式基本配置

机器名称       IP地址             子网掩码           说明
LVS      192.168.110.31    255.255.255.0    负载均衡器
RS1      192.168.110.32    255.255.255.0    真实服务器1
RS2      192.168.110.33    255.255.255.0    真实服务器2
Client    10.10.10.24         255.255.255.0     客户端

VIP的配置：

VIP名称	IP地址	子网掩码	配置位置
VIP	10