四层负载-NAT模式

NAT模式

一、实验架构与IP规划

这里使用 3 台 Linux 虚拟机：1 台 LVS 调度器、2 台 Web 后端服务器。

关键前提： LVS 必须有两张网卡，客户端能够访问 LVS 的入口地址，LVS 能够访问两台后端服务器；后端服务器的默认网关必须指向 172.16.1.10，保证响应流量返回 LVS。

1、配置两台后端web服务器

yum -y install nginx
systemctl enable --now nginx

[root@web01 ~]# echo "Hello from WEB01" > /usr/share/nginx/html/index.html

[root@web02 ~]# echo "Hello from WEB02" > /usr/share/nginx/html/index.html

2、配置后端服务器的默认网关

web集群服务器的默认网关都指向LVS

3、安装配置LVS调度器

yum -y install ipvsadm
# 加载IPVS内核模块
modprobe ip_vs
# 确认模块已加载
lsmod | grep ip_vs
# 开启端口转发
cat > /etc/sysctl.d/99-lvs-nat.conf << EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
sysctl --system
#   or   #
vim /etc/sysctl.conf
# 修改
net.ipv4.ip_forward = 1
# 最后启动
sysctl -p

4、配置LVS-NAT转发规则

# 清空已经IPVS规则。若这台服务器已经承载业务，不要直接清空规则
ipvsadm -C
# 创建虚拟服务
ipvsadm -A -t 10.0.0.9:80 -s rr

解释：

• -A：添加虚拟服务。
• -t：指定 TCP 虚拟服务地址。
• 192.168.10.10:80：客户端访问的入口地址和端口。
• -s rr：使用 Round Robin（轮询）调度算法。

# 添加两台后端服务器
ipvsadm -a -t 10.0.0.9:80 -r 172.16.1.7:80 -m
ipvsadm -a -t 10.0.0.9:80 -r 172.16.1.8:80 -m

其中，-a添加真实服务器，-r指定后端地址，-m表示使用NAT转发模式

ipvsadm -Ln

TCP  10.0.0.9:80 rr
  -> 172.16.1.7:80    Masq
  -> 172.16.1.8:80    Masq

5、验证负载均衡是否生效

在客户端执行：

for i in {1..6}; do
    curl --max-time 3 -s http://192.168.10.10/
    echo
done

预期：

Hello from WEB01
Hello from WEB02
Hello from WEB01
Hello from WEB02
Hello from WEB01
Hello from WEB02

6、查看连接统计

在LVS上执行：

ipvsadm -Ln --stats
ipvsadm -Ln --rate

ipvsadm -Ln --rate

• --stats：查看累计连接和流量统计。
• --rate：查看当前速率统计。

7、配置持久化

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm.rules

8、测试失败排查

还可以在 LVS 上抓包观察请求是否到达后端：

tcpdump -ni ens33 'tcp port 80'

9、NAT请求链路