2.3 IP端口转发机制的建立过程
现在需要增加适当的转发机制，从而将数据报文转发到合适的机器上去。首先要注意的是IPFWADM已经不再是2.1.x 和2.2.x核心中控制IP伪装规则的工具，这些核心现在使用的工具是IPCHAINS。
（1）首先根据以下的规则创建/etc/rc.d/rc.firewall文件。
/sbin/depmod -a /sbin/modprobe ip_masq_ftp /sbin/modprobe ip_masq_portfw.o echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_always_defrag /sbin/ipchains -M -S 7200 10 160 /sbin/ipchains -P forward DENY /sbin/ipchains -A forward -s 10.1.1.0/24 -j MASQ /usr/sbin/ipmasqadm portfw -f #port forwarding strategy #port forward the packet of interface 192.9.200.56 to 10.1.1.2 (server2) #telnet service:port 23 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 23 -R 10.1.1.2 23 -p 1 #ftp service:port 21 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 21 -R 10.1.1.2 21 -p 1 #www service:port 80 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 80 -R 10.1.1.2 80 -p 1 #port forward the packet of interface 192.9.200.56 to 10.1.1.3 (server3) /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 23 -R 10.1.1.3 23 -p 1 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 21 -R 10.1.1.3 21 -p 1 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 80 -R 10.1.1.3 80 -p 1 #port forward the packet of interface 192.9.200.56 to 10.1.1.4 (server4) /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 23 -R 10.1.1.4 23 -p 1 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 21 -R 10.1.1.4 21 -p 1 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 80 -R 10.1.1.4 80 -p 1 |
（2）在编辑完/etc/rc.d/rc.firewall文件后，运行 chmod 700 /etc/rc.d/rc.firewall命令使该文件变为可执行的。
（3）在 /etc/rc.d/rc.local文件中增加一行来在每次重启以后激活IP伪装模块。
#rc.firewall script - Start IPMASQ and the firewall /etc/rc.d/rc.firewall. |
在依次完成了3.2和3.3小节的操作以后，实际上已经建立起了一个基于Round-Robin调度算法的集群系统，如果用户想根据计算机性能的不同为之赋相应的权重，只需修改rc.firewall中的规则即可。例如，如果要把server2(10.1.1.2)的权重改为2，只须将原来的规则：
/usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 23 -R 10.1.1.2 23 -p 1 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 21 -R 10.1.1.2 21 -p 1 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 80 -R 10.1.1.2 80 -p 1 改为： /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 23 -R 10.1.1.2 23 -p 2 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 21 -R 10.1.1.2 21 -p 2 /usr/sbin/ipmasqadm portfw -a -P tcp -L 192.9.200.56 80 -R 10.1.1.2 80 -p 2 |
这样就可以了。
2.4 建立实现动态负载平衡的应用程序
该应用程序监视集群中的各个实际服务器的负载情况，并将用户的请求转发到负载最轻的实际服务器上。具体的实现请参考文章后半部分有关调度模块的实现方法
3．设计原理
本集群系统实现了IP级的负载平衡。当客户向平衡器发送一个请求报文时，在平衡器的IP层对此请求报文的目标地址进行了替换工作，将目标地址替换为内部网中的实际服务器中的负载最轻的机器的IP地址。然后将此报文再次转发出去。当内部网中的实际服务器将请求处理完了以后，它将请求回应发向平衡器，平衡器再次在IP层将目标地址替换为发出请求的外部网中的客户的IP地址，然后将此报文再次转发到客户。
对目标地址进行替换的工作是在操作系统的核心中实现的，而选取负载最轻的机器的IP地址是在应用层实现的。之所以这样做是因为在应用层取负载数据可以提高系统的可扩展性，当需要向内部网中增加一台新的实际服务器时，只需要在应用程序的数组变量中增加一项就可以了；而且在应用层可以灵活地决定调度策略，可以采用静态的调度策略如Round Robin、Weighted Round Robin等，也可以采用动态的调度策略如Least Connection 、Weighted Least Connection等。对IP报文进行目标地址改写的工作主要在核心完成，这是因为这样速度很快，省掉了从用户到核心的通讯过程。
当外部网中的客户向负载平衡器发出一个服务请求(如www、ftp、telnet等) 时，从这个请求中可以获得外部网机器的IP地址和端口号（laddr ，lport），以及平衡器的IP地址，根据这些信息查询IP端口转发双向链表看是否有匹配（laddr， lport）的表项存在，如果存在的话，就取出该表项中的(raddr， rport)的值，即内部网中机器的IP地址和端口号，并且替换IP包的目标地址和端口号为（raddr， rport），再将此IP包重新发送到内部网中的对应机器上去。如果没有对应表项，则创建新的IP端口转发表项，以及对应的IP伪装表项。再进行目标地址替换和包重发的工作。
4.各模块功能
本负载平衡系统主要分为IP伪装模块、IP端口转发模块和调度模块，其中IP伪装模块和IP端口转发模块都是在IP层实现的，在Linux源代码所在目录下都可以找到它们对应的程序。而调度模块是在应用层实现的。
| 模块名 | 标识符 | 说明 |
| ip伪装模块 | ip_masq | 对ip报头进行改写，对ip报文进行转发。 |
| ip端口转发模块 | ip_portfw | 接收外界的请求，根据调度算法决定将ip报文转发到哪一台实际服务器上。 |
| 调度模块 | sched | 根据负载信息收集模块确定的负载最轻的机器的地址将用户请求转发到负载最轻的机器上。 |
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