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NAT 模式

news 来源：原创 2025/5/21 16:51:08

使用LVS的 NAT 模式实现 3 台RS的轮询访问。IP地址和主机自己规划。

1.节点规划

主机角色系统网络IP
clientclientredhat 9.5仅主机192.168.180.100/24
lvslvsredhat 9.5仅主机 NAT192.168.180.200/24  VIP 192.168.72.8/24 DIP
nginxrs1redhat 9.5NAT192.168.226.7/24
nginxrs2redhat 9.5NAT

192.168.226.17/24

nginxrs3redhat 9.5NAT192.168.226.27/24

2.配置RS

2.1配置rs1 

注意，RS1的网络模式为 NAT 模式，它的网关配置为 192.168.226.8

[root@localhost ~]# hostnamectl hostname rs1
[root@localhost ~]# nmcli c modify ens160 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.226.7/24 ipv4.gateway 192.168.226.8 connection.autoconnect yes
[root@localhost ~]# nmcli c up ens160

# 安装nginx
[root@rs1 ~]# dnf install nginx -y
# 修改默认访问页
[root@rs1 ~]# echo $(hostname -I) > /usr/share/nginx/html/index.html
# 启动服务
[root@rs1 ~]# systemctl start nginx
# 测试
[root@rs1 ~]# curl localhost
192.168.226.7

2.2配置rs2 

 注意，RS2的网络模式为 NAT 模式，它的网关配置为 192.168.226.8

[root@localhost ~]# hostnamectl hostname rs2
[root@localhost ~]# nmcli c modify ens160 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.226.17/24 ipv4.gateway 192.168.226.8 connection.autoconnect yes
[root@localhost ~]# nmcli c up ens160

# 安装nginx
[root@rs2 ~]# dnf install nginx -y
# 修改默认访问页
[root@rs2 ~]# echo $(hostname -I) > /usr/share/nginx/html/index.html
# 启动服务
[root@rs2 ~]# systemctl start nginx
# 测试
[root@rs2 ~]# curl localhost
192.168.226.17

2.3配置rs3 

  注意，RS3的网络模式为 NAT 模式，它的网关配置为 192.168.226.8

[root@localhost ~]# hostnamectl hostname rs3
[root@localhost ~]# nmcli c modify ens160 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.226.27/24 ipv4.gateway 192.168.226.8 connection.autoconnect yes
[root@localhost ~]# nmcli c up ens160

# 安装nginx
[root@rs3 ~]# dnf install nginx -y
# 修改默认访问页
[root@rs3 ~]# echo $(hostname -I) > /usr/share/nginx/html/index.html
# 启动服务
[root@rs3 ~]# systemctl start nginx
# 测试
[root@rs3 ~]# curl localhost
192.168.226.27

3.配置LVS 

3.1修改虚拟网络

lvs服务器有两块网卡，第一块网卡采用仅主机模式，IP 地址为 192.168.10.200，第二块网卡采用 NAT 模式，IP 地址为192.168.72.8  

 配置好后，开机，然后查看网络设备

[root@localhost ~]# ip a
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:e4:e3:d3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp3s0
    inet 192.168.180.131/24 brd 192.168.180.255 scope global dynamic noprefixroute ens160
       valid_lft 1739sec preferred_lft 1739sec
    inet6 fe80::20c:29ff:fee4:e3d3/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: ens224: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:e4:e3:dd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp19s0
    inet 192.168.266.133/24 brd 192.168.266.255 scope global dynamic noprefixroute ens224
       valid_lft 1739sec preferred_lft 1739sec
    inet6 fe80::64ad:fb0d:fceb:b517/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever 

我们可以执行如下的命令来查看网络设备连接名称：  

[root@localhost ~]# nmcli c show
NAME                UUID                                  TYPE      DEVICE 
Wired connection 1  716944d5-683d-3297-9f0b-39530d65c935  ethernet  ens224 
ens160              c6adadcb-89ef-3ed8-a265-09260f58abe1  ethernet  ens160 
lo                  3919112a-6bb6-4ad3-a213-3ce8394ca9a9  loopback  lo 

接下来我们将连接名称Wired connection 1 改为 ens224。  

 # 修改连接名称
[root@localhost ~]# nmcli c modify 'Wired connection 1' connection.id ens224
# 查看修改结果
[root@localhost ~]# nmcli c show
NAME    UUID                                  TYPE      DEVICE 
ens224  716944d5-683d-3297-9f0b-39530d65c935  ethernet  ens224 
ens160  c6adadcb-89ef-3ed8-a265-09260f58abe1  ethernet  ens160 
lo      3919112a-6bb6-4ad3-a213-3ce8394ca9a9  loopback  lo

3.2修改主机名

 [root@localhost ~]# hostnamectl hostname lvs

3.3配置仅主机模式网卡

[root@localhost ~]# nmcli c modify ens160 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.180.200/24 ipv4.gateway 192.168.180.2 ipv4.dns 223.5.5.5 connection.autoconnect yes
[root@localhost ~]# nmcli c up ens160 

3.4安装软件

 为了防止等会不能上外网，我们先把 ipvsamd 软件安装上。

 [root@lvs ~]# dnf install ipvsadm -y

3.5配置NAT模式网卡

 [root@lvs ~]# nmcli c modify ens224 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.226.8/24 ipv4.gateway 192.168.226.2 connection.autoconnect yes
[root@lvs ~]# nmcli c up ens224 
Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/5)

 [root@lvs ~]# ip a
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:e4:e3:d3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp3s0
    inet 192.168.180.200/24 brd 192.168.180.255 scope global noprefixroute ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fee4:e3d3/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: ens224: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:e4:e3:dd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp19s0
    inet 192.168.226.8/24 brd 192.168.226.255 scope global noprefixroute ens224
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::64ad:fb0d:fceb:b517/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

4.配置客户端

客户端的网络采用的是仅主机模式  

[root@localhost ~]# hostnamectl hostname client
[root@localhost ~]# nmcli c modify ens160 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.180.100/24 ipv4.gateway 192.168.180.2 ipv4.dns 223.5.5.5 connection.autoconnect yes
[root@localhost ~]# nmcli c up ens160
[root@client ~]# nmcli d show ens160 
GENERAL.DEVICE:                         ens160
GENERAL.TYPE:                           ethernet
GENERAL.HWADDR:                         00:0C:29:11:46:49
GENERAL.MTU:                            1500
GENERAL.STATE:                          100 (connected)
GENERAL.CONNECTION:                     ens160
GENERAL.CON-PATH:                       /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/3
WIRED-PROPERTIES.CARRIER:               on
IP4.ADDRESS[1]:                         192.168.180.100/24
IP4.GATEWAY:                            192.168.180.2
IP4.ROUTE[1]:                           dst = 192.168.180.0/24, nh = 0.0.0.0, mt = 100
IP4.ROUTE[2]:                           dst = 0.0.0.0/0, nh = 192.168.180.2, mt = 100
IP4.DNS[1]:                             223.5.5.5
IP6.ADDRESS[1]:                         fe80::20c:29ff:fe11:4649/64
IP6.GATEWAY:                            --
IP6.ROUTE[1]:                           dst = fe80::/64, nh = ::, mt = 1024

5.功能测试

5.1启动ipvsadm服务

[root@lvs ~]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@lvs ~]# systemctl start ipvsadm

我在客户端上访问 VIP 来测试是否能够成功访问到后端的 RS 服务器  

[root@client ~]# curl 192.168.180.200
curl: (7) Failed to connect to 192.168.180.200 port 80: Connection refused 

但是，我们在 lvs 服务器中可以访问

[root@lvs ~]# curl 192.168.226.7
192.168.226.7
[root@lvs ~]# curl 192.168.226.17
192.168.226.17
[root@lvs ~]# curl 192.168.226.27
192.168.226.27 

为什么呢？原因是没有做 LVS 规则匹配  

# 配置一条规则
[root@lvs ~]# ipvsadm -A -t 192.168.180.200:80 -s rr
# 为规则增加RS
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.180.200:80 -r 192.168.226.7:80 -m -w 2
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.180.200:80 -r 192.168.226.17:80 -m -w 2
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.180.200:80 -r 192.168.226.27:80 -m -w 2
[root@lvs ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.180.200:80 rr
  -> 192.168.226.7:80              Masq    2      0          0         
  -> 192.168.226.17:80             Masq    2      0          0     
  -> 192.168.226.27:80              Masq    2      0          0    

配置完后，重启服务器  

[root@lvs ~]# systemctl restart ipvsadm 

重启好后，我们再通过客户端来测试，发现此时不报错，但是没有数据返回。原因是需要配置内核转发参数net.ipv4.ip_forward=1。  

[root@lvs ~]# echo "net.ipv4.ip_forward=1" >> /etc/sysctl.conf 

配置好后执行如下的命令来生效  

此时我们再在客户端来测试  

[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.7
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.17
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.27
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.7
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.17
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.27
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.7
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.17
[root@client ~]# curl 192.168.180.200
192.168.226.27 

NAT模式总结：

1、LVS服务器需要有两块网卡，一块用于虚拟IP，便于用户访问；另一块作为后端真实主机的网关。

2、在配置规则时，需要通过 -m 参数来指定是 NAT 模式

3、需要在 LVS 服务器上配置ip转发内核参数

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1

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