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目录

一、原理与理论

二、背景与目的

三、部署步骤详解（CentOS 7示例）

1. Director Server配置 

2. Real Server配置要求

四、常见问题与解决方案

五、总结与心得

 附录：关键命令速查

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一、原理与理论

LVS-NAT（Network Address Translation）模式通过修改数据包地址实现负载均衡：

1. 请求流程

   • 客户端访问虚拟IP（VIP）

   • Director Server接收请求，通过调度算法（如RR/WLC）选择后端Real Server

   • 将目标IP 从VIP改为Real Server IP（DNAT）

   • Real Server处理请求，返回数据给Director

   • Director将源IP 从Real Server改为VIP（SNAT）返回客户端

2. 核心特点

   • Real Server使用私有IP，网关必须指向Director

   • Director需开启路由转发（net.ipv4.ip_forward=1）

   • 支持端口映射（如VIP:80 → RS:8080）

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二、背景与目的

解决痛点：

• 单台Web服务器性能瓶颈

• 业务高可用性需求

• 隐藏后端服务器真实IP

适用场景：

• 中小规模负载均衡

• 后端服务器位于私有网络

• 需要跨VLAN调度流量

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三、部署步骤详解（CentOS 7示例）

1. Director Server配置 

# 1. 开启路由转发
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

# 2. 加载IP_VS模块
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs  # 验证模块加载

# 3. 安装管理工具
yum install -y ipvsadm

# 4. 配置虚拟服务（VIP:192.168.1.100）
vip="192.168.1.100"
ipvsadm -A -t $vip:80 -s rr  # 轮询调度

# 5. 添加真实服务器（后端IP池）
real_servers=("10.0.0.2" "10.0.0.3" "10.0.0.4")
for rs in "${real_servers[@]}"; do
    ipvsadm -a -t $vip:80 -r $rs:80 -m -w 1  # -m表示NAT模式
done

# 6. 保存规则（重启后自动加载）
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm

2. Real Server配置要求

• 网关设置为Director的内网IP（如10.0.0.1）

• 部署相同Web服务（如Nginx）

• 关闭防火墙或放行对应端口

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四、常见问题与解决方案

问题现象	原因分析	解决方案
客户端访问VIP超时	Director路由转发未开启	sysctl -p 确认ip_forward=1
调度器可连RS，但客户端无响应	RS网关未指向Director	检查RS网关配置 ip route show
部分Real Server始终无流量	IP_VS模块未加载	modprobe ip_vs + 重启加载模块
高并发时连接中断	Director端口耗尽	优化net.ipv4.ip_local_port_range

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五、总结与心得

1. 优势

   • 配置简单，支持端口映射

   • 后端服务器无需公网IP

2. 局限性

   • Director易成性能瓶颈（需处理双向流量）

   • 不支持后端服务器直接响应客户端

3. 生产建议

   • 结合Keepalived实现Director高可用

   • 使用加权调度（-w）处理异构服务器

   • 通过ipvsadm -Ln实时监控连接分发

经验提示：LVS-NAT的SNAT特性可能导致后端获取到Director的IP，需在应用中通过X-Forwarded-For获取真实客户端IP。

 

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 附录：关键命令速查

ipvsadm -Ln             # 查看当前规则
ipvsadm -C              # 清空规则
ipvsadm-save -n > /path/to/backup  # 备份配置
systemctl restart ipvsadm  # 重启服务加载配置