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负载均衡是网络基础设施中不可或缺的一部分，几乎无处不在。无论是ามature的软件还是新兴的解决方案，合理合并负载均衡的配置都是关键。在负载均衡领域，最常见的做法往往存在一个误区：备份或复制会导致负载分摊的缺失，这与会话保持机制密切相关，进而影响负载分配的效果。

接下来重点探讨Linux Virtual Server（LVS）的两种主要模式：NAT模型和Full NAT模型。

LVS 的两种模式：NAT 和 Full NAT

LVS 提供了多种工作模式，其中主要关注两种：NAT 模式和 Full NAT 模式。

NAT 模式

NAT 模式通过网络地址转换（NAT）实现负载均衡，其核心机制涉及将客户端请求的目标地址重定向至后端服务器（Real Server, RS）的实际 IP 地址。具体来看：

• CIP（客户端 IP）：客户端向 LVS 发起请求的源地址。
• VIP（虚拟 IP）：LVS监听的服务 IP，提供负载均衡服务。
• DIP（调度 IP）：LVS 用于路由请求的 IP 地址。
• RIP（后端服务器 IP）：实际提供服务的后端服务器地址。

在 NAT 模式下，请求从 LVS 出发时，目标地址被 Dynamic NATprite（DIP）转换为 RIP，而响应则被返回至客户端的 VIP。这种模式的限制在于后端服务器必须位于同一子网中（即必须在同一网段内），且后端服务器的网络关联（如路由器）需要확大域名特定配置。

Full NAT 模式

Full NAT 模式是对 NAT 模式的一种改进，能够支持跨机房的负载均衡服务。其核心特征在于：

• 后端服务器不受限于同一子网，最大的延长跨 VLAN 距离。
• 后端服务器的网络关联只需配置 LVS 的 DIP 即可，无需额外的 IP 转换规则。

与 NAT 模式相比，Full NAT 模式提升了负载均衡的灵活性，适合分布式系统。

模型比对

通过抓包可展示两种模式的工作原理。上图展示了 NAT 模式的转发过程：

• 请求路径：CIP → V IP
• 响应路径：V IP → CIP

与之对比，Full NAT 模式下的转发过程更为复杂，涉及多级路由和 NAT 转换。

实验环境

在实验验证中，建议使用以下配置：

• LVS 提供两个网络接口：
  • V IP: 192.168.1.16
  • D IP: 172.16.53.135
• 后端服务器（RS）配置：
  • R IP: 172.16.53.136
  • 运行两种服务：HTTP 和 Nginx，分别映射到 80 和 90 端口。
• LVS 必备工具：ipvsadm 用于管理 IPVS 配置，需要启用 IPVS 转发功能。

配置注意事项

在 LVS 上，需执行以下操作：

同时，确保后端服务器的路由器配置指向 LVS 的 DIP。

实验结果

通过抓包分析，可以清晰观察到：

• VIP：对应客户端请求路径。
• DIP：对应后端服务器的映射路径。
• RIP：展示完整后端地址信息。

此外，抓包结果会显示 NAT 和 Full NAT 模式下的转发机制差异。运行 ipvsadm -L 可列出当前的负载均衡规则。

除了上述基础配置，负载均衡系统还需进一步验证其稳定性和性能，如高可用性是什么实现方式，日志管理方案，健康检查机制如何设计等。

常见问题

在实践中常见报错之一是未启用 LVS 转发功能。这种情况会导致客户端请求超时。为解决此类问题，需检查相关配置，确保 ipvsadm --add 和 ipvsadm --update 命令已成功执行。

负载均衡是一项复杂的系统扩展，在实践中需要多方考虑。从基础的网络配置到高级的自适应算法调度，都需周密设计和验证。