load balance 看到client的IP信息

1. NS-Client-IP的概念

在client用户在访问我们的webserver时，需要记录下client 客户端信息，比如client的IP、浏览器、访问时间等信息；

但我们的webserver一般有很多台机器，需要在webserver上面添加一层load balance；这时要设置一些配置才能让LB看到client 的信息；

现在常用的LB有两种：硬件的LB 和 开源的LVS

• 硬件LB设备：这样的如果需要获取client的IP ，需要网工配置NS-Client-IP，否则我们的webserver就不能获取client的IP地址。
• 开源的LVS：开源的LVS ，如果像获取client的信息，需要升级系统的kernel 内核到32位，然后要加载toa模块；然后必须reboot机器

2. LVS 和硬件LB NS-Client-IP 

LB 我们在转发client的 query时，采用的是7层协议；在数据[data] 层里面有client的IP【src IP】，LB是7层的可以读取data 来获取src IP地址；所以只要在LB上面设置一下

NS-Client-Ip 参数；既可以实现获取Client IP的功能；对 LB下面的realserver 的内核没有要求。

LVS  才用的4层协议，所以只能看到IP数据包的IP首部，看不到IP数据报的数据部分；所以如果需要获取client的IP 我们需要自己处理一下；在cient发请求给LVS时，lvs需要

把用户的IP写到选项中；LVS 把这个IP数据报发送给webserver后；程序从header(IP数据报的选项中获取client的IP)；具体的原理看下面

3. IP 数据报的格式

(1). IP 数据报的格式图

(2).IP  数据报的含义：

• 4位版本号：现在是IPV4   1000
• 4位首部长度：设置IP数据报首部的最大长度(60个字节)： 指的是IP数据报首部占32个bit【4个byte】的数目；应首部长度是4个bit位，所以最多有  1111 = 15(10进制)个 【4字节】；所以IP数据报最大是15 x 4 =60个字节(byte)；包括选项【选项可以有多个】
• 8位服务类型(TOS)：设置IP数据报服务的类型：包含3bit的优先权子字段【现在已经忽略】,4bit的TOS子字段和1bit的未用位但必须设置为0。4bit的TOS分别代表：最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用；在不同的应用场景设置不同的TOS值；比如： Tlenet/Rlogin 传输少量的交互数据  -->最小延迟   1000   任意块数据 -->最大吞吐量 0100  ICPM包 -->一般的服务  0000   用户网络新闻NNTP -->最小费用  0001     【4bit 最多只能设置一个1    不能同时满足多个最小】
• 16位总长度：设置整个IP数据报的总长度【首部 + 数据】；这样只要知道总长度和IP数据报的长度 可以计算出IP数据报中数据内容的起始位置和长度；因为是16个bit位，最多是2的16次方=65535 个字节；所以IP数据报的最大长度是65535个字节
• 16位标识：唯一标识主机发送的每一份数据报 16bit 共 65535 最大值？通常每发送一个IP数据报，其值就会加1； 因为应用发送的数据比较大需要分成很多个IP数据报；这样就用到下面的3位标识和13位片偏移。
• 8bit的TTL：设置IP数据报最多经过的路由器的个数  TTL 的值一般由源主机设置(通常为32或64)；但最大是2的8次方 =256
• 16bit 首部检验和：用来检验的
• 32bit【4个字节】的源IP地址：这个肯定是一个session的两端的IP地址       必须有
  
• 32bit【4个字节】的目的IP地址：这个肯达是一个session的两端的IP地址   必须有
• 选项根据IP数据报的是否需要而设置
• 数据：  IP数据包的数据内容  最大是 65535个字节

(3).  LB 设备如果分发到realserver上面 如果需要看到用户的client IP的原理：

        LB设备的IP报传输采用7层协议；当用户client 【IPc】 把IP 数据报1 ---->域名【解析到LB设备 VIP= IPv】 ----> IP数据报2 ---->realserver 【IPs】
IP数据报src IPdst IP选项数据IP数据报1IPcIPvnull数据cIP数据报2IPvIPsnullIPc +数据cIP数据报3    

     因为LB是7层协议；所以可以获取IP数据报里面的数据内容 ；进而把IPc封装到数据里面；这样realserver获取IP数据报可以从数据里面解析到IPc；

     这是硬件LB设备的一个配置：NS-Client-IP

(4). LVS 设备看到client IP的基本原理 【FULL NAT 模式】

       LVS设备采用4层协议进行传输IP 数据报；当用户client 【IPc】 把IP 数据报1 ---->域名【解析到LB设备 VIP= IPv】 ----> IP数据报2 ---->realserver 【IPs】IP数据报src IPdst IP选项数据IP数据报1IPcIPvnull数据cIP数据报2IPvIPsIPc数据cIP数据报3    

      因为LVS是4层协议传输IP数据报；所以在LVS ---->realserver 过程中LVS 无法获取IP数据报里面的数据内容；所以上面硬件LB的方式是不可以的；此时如果想在realserver上面获取 IPc；必须把IPc想办法写到IP数据报里面传输给realserver；此时单纯的LVS 是不能完成的；需要自己开发一个模块；把IPc的地址写到IP数据报里面的选项的【32个字节】；这样realserver在收到LVS发送的IP数据报2时可以从Header里面获取IPc；

     而这个开发的模块；可能依赖内核版本之类的 限制；这个受开发的环境的限制；所以可能会涉及到对应的内核版本的升级调整和开发模块的加载；才能实现LVS 获取 clientIP的功能。