NAT模式下負載調度器的一些要點

下文給大家帶來NAT模式下負載調度器的一些要點，希望能夠給大家在實際運用中帶來一定的幫助，負載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網上有很多書籍，今天我們就用億速云在行業內累計的經驗來做一個解答。

NAT模式

地址轉換：

?簡稱NAT模式，類似于防火墻的私有網絡結構，負載調度器作為所有云服務器節點的網關，即作為客戶機的訪問入口，也是各節點回應客戶機的訪問出口
?服務器節點使用私有IP地址，與負載調度器位于同一個物理網絡，安全性要優于其他兩種方式

實驗原理圖

實驗環境

LVS調度器作為web服務器池的網關，LVS兩塊網卡，分別連接內外網，使用輪詢（rr）調度算法

LVS負載調度器 內網33網關：192.168.13.1  外網36：12.0.0.1
web1 192.168.13.151
web2 192.168.13.170
nfs服務器 192.168.13.145
client測試機 12.0.0.12

1，在nfs服務器上添加兩塊硬盤，做共享存儲使用，格式化

[root@nfs ~]# fdisk /dev/sdb   ##分區
令(輸入 m 獲取幫助)：n   ##創建新分區
Partition type:
     p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
     e   extended
Select (default p): p   ##主分區
分區號 (1-4，默認 1)：   ##回車
起始 扇區 (2048-41943039，默認為 2048)： ##回車
將使用默認值 2048
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默認為 41943039)：  ##回車
將使用默認值 41943039
分區 1 已設置為 Linux 類型，大小設為 20 GiB

命令(輸入 m 獲取幫助)：w   ##保存

[root@nfs ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1   ##格式化磁盤
##以上操作格式化/dev/sdc磁盤
[root@nfs ~]# mkdir /opt/kgc /opt/accp   ##創建掛載點
[root@nfs ~]# vim /etc/fstab  ##創建自動掛載 
##末行插入掛載
/dev/sdb1       /opt/kgc        xfs     defaults        0 0
/dev/sdc1       /opt/accp       xfs     defaults        0 0
[root@nfs ~]# mount -a  ##刷新掛載
[root@nfs ~]# df -hT  ##查看磁盤掛載情況
文件系統       類型      容量  已用  可用 已用% 掛載點
/dev/sdb1      xfs        20G   33M   20G    1% /opt/kgc
/dev/sdc1      xfs        20G   33M   20G    1% /opt/accp
[root@nfs ~]# systemctl stop firewalld.service   ##關閉防火墻
[root@nfs ~]# setenforce 0
[root@nfs ~]# rpm -q nfs-utils   ##查看nfs兩個包是否安裝
nfs-utils-1.3.0-0.48.el7.x86_64
[root@nfs ~]# rpm -q rpcbind
rpcbind-0.2.0-42.el7.x86_64
[root@nfs ~]# vim /etc/exports  ##配置共享存儲配置文件
/opt/kgc        192.168.13.0/24(rw,sync,no_root_squash)   ##支持13網段讀寫，同步，不支持降級處理
/opt/accp       192.168.13.0/24(rw,sync,no_root_squash)

2，把NFS服務器切換為僅主機模式，啟動服務

[root@nfs ~]# systemctl start nfs   ##開啟nfs服務
[root@nfs ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfs ~]# showmount -e  ##查看提供共享信息
Export list for nfs:
/opt/accp 192.168.13.0/24
/opt/kgc  192.168.13.0/24
[root@nfs ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改網卡信息
BOOTPROTO=static   ##改為靜態
...
IPADDR=192.168.13.145   ##添加地址，子網掩碼，網關
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.13.1
[root@nfs ~]# service network restart   ##重啟網絡

3，在web1，web2上安裝http服務，切換網卡為僅主機模式

//web1服務器//
[root@web1 ~]# yum install httpd -y   ##安裝web服務
[root@web1 ~]# systemctl stop firewalld.service   ##關閉防火墻
[root@web1 ~]# setenforce 0
[root@web1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改網卡信息
BOOTPROTO=static   ##改為靜態
...
IPADDR=192.168.13.151   ##添加地址，子網掩碼，網關
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.13.1
[root@web1 ~]# service network restart 
[root@web1 ~]# showmount -e 192.168.13.145  ##查看nfs共享信息
Export list for 192.168.13.145:
/opt/accp 192.168.13.0/24
/opt/kgc  192.168.13.0/24
[root@web1 ~]# vim /etc/fstab   ##設置自動掛載
192.168.13.145:/opt/kgc         /var/www/html   nfs     defaults,_netdev
0 0     ##掛載到站點中，模式為nfs，默認網絡設備
[root@web1 ~]# mount -a   ##刷新掛載
[root@web1 ~]# df -hT   ##查看磁盤掛載信息
文件系統                 類型      容量  已用  可用 已用% 掛載點
192.168.13.145:/opt/kgc nfs4       20G   32M   20G    1% /var/www/html
[root@web1 ~]# echo "this is kgc web" >  /var/www/html/index.html  ##創建網頁
[root@web1 ~]# systemctl start httpd.service ##啟動web服務

//web2服務器//
[root@web2 ~]# yum install httpd -y   ##安裝web服務
[root@web2 ~]# systemctl stop firewalld.service   ##關閉防火墻
[root@web2 ~]# setenforce 0
[root@web2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改網卡信息
BOOTPROTO=static   ##改為靜態
...
IPADDR=192.168.13.170   ##添加地址，子網掩碼，網關
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.13.1
[root@web2 ~]# service network restart 
[root@web2 ~]# showmount -e 192.168.13.145  ##查看nfs共享信息
Export list for 192.168.13.145:
/opt/accp 192.168.13.0/24
/opt/kgc  192.168.13.0/24
[root@web2 ~]# vim /etc/fstab   ##設置自動掛載
192.168.13.145:/opt/accp         /var/www/html   nfs     defaults,_netdev
0 0     ##掛載到站點中，模式為nfs，默認網絡設備
[root@web2 ~]# mount -a   ##刷新掛載
[root@web2 ~]# df -hT   ##查看磁盤掛載信息
文件系統                 類型      容量  已用  可用 已用% 掛載點
192.168.13.145:/opt/accp nfs4       20G   32M   20G    1% /var/www/html
[root@web2 ~]# echo "this is accp web" >  /var/www/html/index.html  ##創建網頁
[root@web2 ~]# systemctl start httpd.service ##啟動web服務

4，在lvs負載調度器上添加兩塊網卡并設置路由轉發

[root@lvs ~]# yum install ipvsadm -y  ##安裝ipvsadm調度管理工具

添加外網的網卡，并切換為僅主機模式

[root@lvs ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts
[root@lvs network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens36  ##復制網卡配置文件為ens36配置文件
[root@lvs network-scripts]# vim ifcfg-ens33
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.13.1   ##設置內網網關ip
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs network-scripts]# vim ifcfg-ens36
BOOTPROTO=static  ##刪除UUID
NAME=ens36    ##修改為36
DEVICE=ens36
IPADDR=12.0.0.1   ##設置外網網關
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs network-scripts]# service network restart  ##重啟網卡服務
##可以在web上用ping測試能否連同網關

##開啟路由轉發功能
[root@lvs network-scripts]# vim /etc/sysctl.conf   ##路由轉發配置文件
net.ipv4.ip_forward=1   ##開啟路由轉發
[root@lvs network-scripts]# sysctl -p  ##加載路由轉換功能
[root@lvs network-scripts]# iptables -F ##清除轉發表
[root@lvs network-scripts]#     iptables -t nat -F ##清除nat地址轉換表
[root@lvs network-scripts]# iptables -t nat -A  POSTROUTING -o ens36 -s 192.168.13.0/24 -j SNAT --to-source 12.0.0.1
##指定nat地址轉換表，指定數據流出接口，指定原ip地址，指定源地址轉換SNAT，指定轉換的ip地址

5，加載lvs內核模塊，配置管理軟件ipvsadm

[root@lvs network-scripts]# modprobe ip_vs   ##加載lvs內核
[root@lvs network-scripts]# cat /proc/net/ip_vs   ##查看ipvs信息
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
    -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
[root@lvs network-scripts]# ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm  ##centos7必須要先保存
[root@lvs network-scripts]# systemctl start ipvsadm  ##啟動ipvsadm服務
[root@lvs network-scripts]# vim /opt/nat.sh  ##編寫ipvsadm腳本
#!/bin/bash
ipvsadm -C   ##清空ipvs緩存
ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr   ##指定虛擬服務訪問入口，指定輪詢算法
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.13.151:80 -m ##指定真實服務器，nat模式
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.13.170:80 -m
ipvsadm   ##啟動
[root@lvs network-scripts]# chmod +x /opt/nat.sh  ##給執行權限
[root@lvs network-scripts]# cd /opt/  
[root@lvs opt]# ./nat.sh  ##啟動腳本
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
    -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  lvs:http rr
    -> 192.168.13.151:http          Masq    1      0          0         
    -> 192.168.13.170:http          Masq    1      0          0 

6，用client測試機（僅主機模式）訪問12.0.0.1

看了以上關于NAT模式下負載調度器的一些要點，如果大家還有什么地方需要了解的可以在億速云行業資訊里查找自己感興趣的或者找我們的專業技術工程師解答的，億速云技術工程師在行業內擁有十幾年的經驗了。億速云官網鏈接www.neiyidaogou.com