LVS 负载均衡群集—— NAT （地址转换）模式
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了LVS 负载均衡群集—— NAT （地址转换）模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
群集
群集（或集群）的称呼来自于英语单词“Cluster”，表示一群、一串的意思，用在服务器领域则表示大量服务器的集合体。
群集的类型
无论是哪种群集，都至少包括两台节点服务器，而对外表现为一个整体，只提供一个访问入口（域名或 IP 地址），相当于一台大型计算机。根据群集所针对的目标差异，可分为以下三种类型。
- 复杂均衡群集（Load Balance Cluster）：以提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为目标，获得高并发、高负载（LB）的整体性能。
- 高可用群集（High Availability Cluster）：以提高应用系统的可靠性、尽可能地减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用（HA）的容错效果。
- 高性能运算群集（High Performance Computer Cluster）：以提高应用系统打的 CPU 运算速度、拓展硬件资源和分析能力为不目标，获得相当于大型、超级计算机的高性能运算（HPC）能力。
负载均衡的分层目标
在典型的负载均衡群集中，包括三个层次的组件。前端至少有一个负载调度器（Load Balancer，或称为Director）负责响应并分发来自客户机的访问请求；后端由大量真实服务器（Real Server）构成服务器池（Server Pool），提供实际的应用服务，整个群集的伸缩性通过增加、删除服务器节点来完成，而这些过程对客户机是透明的；为了保持服务的一致性，所有节点使用共享存储设备。
- 第一层，负载调度器：这是访问整个群集系统的唯一入口，对外使用所有服务器共有的 VIP （Virtual IP，虚拟 IP）地址，也称为群集 IP 地址。通常会配置主、备两台调度器实现热备份，当主调度器失效以后平滑替换至备用调度器，确保高可用性。
- 第二层，服务器池：群集所提供的应用服务（如 HTTP、FTP）由服务器池承担，其中的每个节点具有独立的 RIP（Real IP，真实 IP）地址，只处理调度器分发过来的客户机请求。当某个节点暂时失效时，负载调度器的容错机制会将其隔离，等待错误排除以后再重新纳入服务器池。
- 第三层，共享存储：为服务器池中的所有节点提供稳定、一直的文件存取服务，确保整个群集的统一性。在 LINUX/UNIX 环境中，共享存储可以使用 NAS 设备，或者提供 NFS （Network File System，网络文件系统）共享服务的专用服务器。
负载均衡的工作模式
关于群集的负载调度技术，可以基于 IP、端口、内容等进行分发，其中基于 IP 的负载调度是效率最高的。基于IP的负载均衡模式中，常见的有地址转换、IP 隧道和直接路由三种工作模式。
- 地址转换（Network Address Translation）：简称 NAT 模式，类似于防火墙的私有网络结构，负载调度器作为所有服务器节点的网关，即作为客户机的访问入口，也是各节点回应客户机的访问入口。服务器节点使用私有 IP 地址，与负载调度器处于同一个物理网络，安全性要优于其他两种方式。
- IP 隧道（IP Tunnel）：简称 TUN 模式，采用开放式的网络结构，负载调度器作为客户机的访问入口，各节点通过各自的 Internet 连接直接回应客户机，而不再经过负载调度器。服务器节点分散在互联网中的不同位置，具有独立的公网 IP 地址，通过专用 IP 隧道与负载调度器相互通信。
- 直接路由（Direct Routing）：简称 DR 模式，采用半开放式的网路结构，与 TUN 模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络。负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的 IP 隧道。
以上三种工作模式中， NAT 方式只需要一个公网 IP 地址，从而成为最易用的一种负载均衡模式，安全性也比较好，许多硬件负载均衡设备就是采用这种方式；相比较而言， DR 模式和 TUN 模式的负载能力更加强大、适用范围更广，但节点的安全性要稍差一些。
网络拓扑图
后续上传
地址规划
负载调度器：内网192.168.100.1；外网12.0.0.1
web1服务器：192.168.100.201
web2服务器：192.168.100.202
nfs服务器：192.168.100.203
win7客户端：12.0.0.12部署服务
NFS服务器（192.168.100.203）
-
检查是否安装nfs以及rpcbind软件包
rpm -q nfs-utils rpcbind -
如果没有安装则用yum仓库进行安装
yum -y install nfs-utils rpcbind -
开启服务
systemctl start rpcbind systemctl start nfs -
创建挂载点，给文件目录设置权限
mkdir -p /opt/web1 /opt/web2 chmod 777 /opt/web1 /opt/web2 -
编辑配置文件
vim /etc/exports/opt/web1 192.168.100.0/24(rw,sync) ##在此网段下的用户可以读写、同步目录中的文件
/opt/web2 192.168.100.0/24(rw,sync) -
发布共享
exportfs -rv -
此时我们可以对客户端进行查看
showmount -e 192.168.100.203 - 关闭防火墙及增强型功能
setenforce 0 systemctl disable firewalld systemctl stop firewalld
web1服务器（192.168.100.201）
-
安装Apache
yum -y install httpd -
挂载 nfs 到Apache主页存放
mount.nfs 192.168.100.203:/opt/web1 /var/www/html -
创建默认首页文件
echo "<h1>This is web1 page.</h1>" > /var/www/html/index.html -
关闭防火墙，启动 httpd 服务
setenforce 0 systemctl disable firewalld systemctl stop firewalld systemctl enable httpd systemctl start httpd测试
web2服务器（192.168.100.202）
-
安装Apache
yum -y install httpd -
挂载 nfs 到Apache主页存放
mount.nfs 192.168.100.203:/opt/web2 /var/www/html -
创建默认首页文件
echo "<h1>This is web2 page.</h1>" > /var/www/html/index.html -
关闭防火墙，启动 httpd 服务
setenforce 0 systemctl disable firewalld systemctl stop firewalld systemctl enable httpd systemctl start httpd测试
LVS 调度服务器（内网192.168.100.1；外网12.0.0.1）
-
开启路由转发功能
vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward=1 -
使配置生效
sysctl -p -
清空防火墙规则，设置 SNAT 地址转换
iptables -F iptables -t nat -F iptables -t nat -A POSTROUTING -o ens36 -s 192.168.100.0/24 -j SNAT --to-source 12.0.0.1 -
加载并查看LVS内核模块
modprobe ip_vs ##加载模块 cat /proc/net/ip_vs ##查看模块IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn - 安装管理软件
rpm -ivh /mnt/Packages/ipvsadm-1.27-7.el7.x86_64.rpm
6.centos 7 之后必须先保存规则再进行服务启动。
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm-
创建虚拟VIP服务器
ipvsadm -C ##清空
ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr ##添加虚拟服务器，采用轮询算法
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.201:80 -m
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.202:80 -m -
查看群集状态（Mysq即为NAT模式）
ipvsadm -LIP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP CentOS7-1:http rr
-> 192.168.100.201:http Masq 1 0 0
-> 192.168.100.202:http Masq 1 0 0测试：用Win7 客户端访问，可以看到访问虚拟服务器时，采用轮询算法访问网站
win7客户端地址：12.0.0.12
以上是关于LVS 负载均衡群集—— NAT （地址转换）模式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
LVS 负载均衡群集详解地址转换模式（LVS-NAT）案例详解
CentOS7.4——构建LVS负载均衡群集—地址转换模式（LVS-NAT）