NAT负载均衡的分析

IP地址枯竭，是网络资源紧张的一部分。那么，如何缓解这一现象呢？NAT负载均衡，这就是我们将要介绍的一项技术，通过这项技术，我们可以有效分配地址资源，提高利用率。

NAT负载均衡

NAT(Network Address Translation 网络地址转换)简单地说就是将一个IP地址转换为另一个IP地址,一般用于未经注册的内部地址与合法的､已获注册的Internet IP地址间进行转换｡适用于解决Internet IP地址紧张､不想让网络外部知道内部网络结构等的场合下｡每次NAT转换势必会增加NAT设备的开销,但这种额外的开销对于大多数网络来说都是微不足道的,除非在高带宽有大量NAT请求的网络上｡

NAT负载均衡将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址,对每次连接请求动态地转换为一个内部服务器的地址,将外部连接请求引到转换得到地址的那个服务器上,从而达到负载均衡的目的｡

NAT负载均衡是一种比较完善的负载均衡技术,起着NAT负载均衡功能的设备一般处于内部服务器到外部网间的网关位置,如路由器､防火墙､四层交换机､专用负载均衡器等,均衡算法也较灵活,如随机选择､最少连接数及响应时间等来分配负载｡

NAT负载均衡可以通过软硬件方式来实现｡通过软件方式来实现NAT负载均衡的设备往往受到带宽及系统本身处理能力的限制,由于NAT比较接近网络的低层,因此就可以将它集成在硬件设备中,通常这样的硬件设备是第四层交换机和专用负载均衡器,第四层交换机的一项重要功能就是NAT负载均衡｡

下面以实例介绍一下Cisco路由器NAT负载均衡的配置:

现有一台有一个串行接口和一个Ethernet接口的路由器,Ethernet口连接到内部网络,内部网络上有三台web服务器,但都只是低端配置,为了处理好来自Internet上大量的web连接请求,因此需要在此路由器上做NAT负载均衡配置,把发送到web服务器合法Internet IP地址的报文转换成这三台服务器的内部本地地址｡ 其具体配置过程如下:

做好路由器的基本配置,并定义各个接口在做NAT时是内部还是外部接口｡

然后定义一个标准访问列表(standard access list),用来标识要转换的合法IP地址｡

再定义NAT地址池来标识内部web服务器的本地地址,注意要用到关键字rotary,表明我们要使用轮循(Round Robin)的方式从NAT地址池中取出相应IP地址来转换合法IP报文｡

***,把目标地址为访问表中IP的报文转换成地址池中定义的IP地址｡

相应配置文件如下:

interface Ethernet0/0

ip address 192.168.1.4 255.255.255.248

ip nat inside

!

interface Serial0/0

ip address 200.200.1.1 255.255.255.248

ip nat outside

!

ip access-list 1 permit 200.200.1.2

!

ip nat pool websrv 192.168.1.1 192.168.1.3 netmask 255.255.255.248 type rotary

ip nat inside destination list 1 pool websrv