獲得真實ip的6種方法
當資料報從負載均衡器往後端**時候，真實源ip可在l3、l4、l7實現，並且分別有2種方法可以獲得真實ip，因此共有6種方法:
保持l3層源ip不變，根據連線次數可以分為
● 一次連線模式，如lvs
● 二次連線模式，如haproxy的透明模式
在l4層資料裡，新增源ip資訊，有2種模式
● 在4層的option欄位裡增加源ip資訊，比如tcp option、udp option
● 在4層末尾和7層開頭之間，增加proxy protocol資訊
在l7層資料裡，增加源ip資訊，有2種模式
● 協議自帶，例如http的x-forward-for
● 業務程式自行實現
一次連線與二次連線
一次連線：負載均衡器對資料報僅做**，而不對後端重新發起三次握手
二次連線：和一次連線相對應，在tcp**時候，對後端重新進行了三次握手。上面所講的l4和l7方法的負載均衡，都是二次連線
可以通過對比源埠是否有改變來簡單判斷是一次連線還是二次連線，埠沒改變，可以理解為一次連線，有改變就是二次連線
方法1: l3的一次連線模式
介紹：是指在網路層不對源ip做修改，直接將資料報**給後端，當後端接收到資料的時候，源ip就是真實ip。
實現：lvs-dr、lvs-nat、lvs-tunnel模式。其中lvs-tunnel比較特別，是在原有資料報的開頭封裝了ip頭，當後端收到資料的時候，將封裝的ip頭進行解封裝，獲得的就是原有資料報。
優點：邏輯簡單，當負載均衡器故障切換的時候，從客戶端到後端的tcp連線不會中斷
缺點：對網路架構有要求，比如dr模式，要求後端配vip，並且回包要能直接回到客戶機；nat模式，要求回包經過負載均衡器；tunnel模式要求後端支援ipip隧道
方法2: l3的二次連線模式
介紹：是指負載均衡器和後端重新進行三次握手，但保持資料報的源ip為真實ip。
實現：haproxy（開啟tproxy透明**模式）+ iptables（fwmark打標記）+ 策略路由這3者組合才能實現
優點：可以實現l7層（如http/https）的負載均衡，而一次連線主要實現l4層的負載均衡
缺點：配置最複雜，同時要求回包經過負載均衡器
方法3: l4的toa模式
介紹：在4層的option欄位裡增加源ip資訊，比如在tcp option裡增加源ip資訊（稱為toa）、udp option裡增加源ip資訊（稱為uoa）
實現：負載均衡器配置lvs-fullnat（只支援toa），iqiyi/dpvs（支援toa和uoa）；後端要載入toa、uoa模組，這個模組的作用是替換了後端應用程式獲取ip的系統介面的鉤子
優點：對網路架構要求低
缺點：lvs-fullnat需要編譯核心，且只支援rhel/centos 6的核心，另外多年未更新；iqiyi/dpvs功能強大，但需要dpdk的支援；後端都需要載入toa/uoa模組，且只支援linux系統。
方法4: l4的proxy protocol模式
介紹：在l7層開頭增加proxy protocol資料（該協議是haproxy發明），目前有v1（明文）和v2（二進位制）版本
實現：負載均衡器和後端同時開啟proxy protocol，haproxy和nginx均支援，不過haproxy的配置顆粒度更小，另外nginx**資料時候只支援v1
優點：對網路架構要求低，只要程式支援即可，因此理論上沒有作業系統限制
缺點：目前支援proxy protocol的程式較少，且兩端只能都開啟或者都不開啟該協議，不能一端開一端不開
方法5: l7協議自帶，例如http的x-forward-for
介紹：最常見的方法，協議自帶源ip資訊，或者可定製插入
實現：例如http協議有x-forward-for，也可以自己將源ip插入到http頭部資訊裡
優點：對網路架構要求低，配置簡便
缺點：容易被偽造
方法6: l7層業務程式自行實現
介紹：最好的方法，就是業務方自行實現
實現：業務自行實現，例如在client端插入源ip資訊，帶到server端
優點：對網路架構無要求，只要網路可通即可，只要安全做好，不容易被偽造
缺點：業務方要有一定開發能力總結
如果能做到無狀態，不需要真實源ip，是最好的。因為這樣對底層架構沒有要求，底層架構就可以做的更高階更彈性。
如果一定要獲得真實源ip，推薦方案的順序就是倒推，從l7到l3，即首選方法6，如果不行再選用方法5，以此類推到方法1。
原文發布時間為：2018-11-21
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