【集群】图解 LVS-NAT工作原理

川长思鸟来 2022-12-28 00:40 250阅读 0赞

#### lVS工作原理 ####

客户端发来的数据包的IP头的目的地址，在负载均衡器上换成其中一台RS的IP地址，并发至此RS来处理。

RS处理完成后把数据交给经过负载均衡器,负载均衡器再把数据包的原IP地址改为自己的IP，将目的地址改为客户端IP地址即可｡

期间,无论是进来的流量,还是出去的流量,都必须经过负载均衡器｡

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3hpbnNodXpoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**优点**：集群中的物理服务器可以使用任何支持TCP/IP操作系统，只有负载均衡器需要一个合法的IP地址。

**缺点**：扩展性有限。当服务器节点增长过多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈，因为所有的请求包和应答包的流向都经过负载均衡器。当服务器节点过多时，大量的数据包都交汇在负载均衡器那，速度就会变慢!

与图中相关的关于集群中IP名称的缩写：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th>缩写</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>虚拟IP地址（Virtual IP address）</td> 
   <td>VIP</td> 
   <td>VIP为Director用户向客户端提供服务的IP地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>真实IP地址（Real Server IP address）</td> 
   <td>RIP</td> 
   <td>在集群下面节点上使用的IP地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Director IP地址（Director IP Address）</td> 
   <td>DIP</td> 
   <td>Directory用于连接内外网的IP地址，物理网卡上的IP地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>客户端IP地址（Client Ip Address）</td> 
   <td>CIP</td> 
   <td>客户端用户请求集群服务器的IP地址，改地址用作发送给集群请求的源IP地址</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 图解LVS-NAT工作原理 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3hpbnNodXpoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**解说：**  
客户端访问服务器，访问请求到达调度器，调度器通过网络地址转换，调度器重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的Real Server；

Real Server的相应包通过调度器时，报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。

##### 1） 步骤一 客户端访问VIP1的网站 #####

发送的请求包是源地址是自己的IP地址CIP，目标地址直接访问的是Director的VIP，请求显示某一个页面，是不去直接访问RealServer里面的IP地址（RealServer的IP地址是私有的IP地址，需要经过NAT的方式将内部IP地址转化之后的VIP才能在公网上运作）

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3hpbnNodXpoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

##### 2） 步骤二 调度器转化及派发 #####

客户端访问调度器时，调度器通过网络地址转换，调度器重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实服务器；

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3hpbnNodXpoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

##### 3） 步骤三 ，真实服务器响应后返回 #####

真实服务器的响应报文通过调度器时，报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3hpbnNodXpoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

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