ILB の動作モード

ILB は、1 脚または 2 脚のトポロジにおいて、IPv4 および IPv6 に対するステートレス Direct Server Return (DSR) およびネットワークアドレス変換 (NAT) の動作モードをサポートします。

• ステートレス DSR トポロジ

• NAT モード (フル NAT およびハーフ NAT) トポロジ

Direct Server Return トポロジ

DSR モードでは、ILB は受信リクエストをバックエンドサーバーに分散しますが、サーバーからクライアントへの戻りトラフィックは ILB をバイパスします。ただし、ILB をバックエンドサーバーのルーターとして使用するように設定することもできます。この場合、バックエンドサーバーからクライアントへの応答は、ILB を実行しているシステムを通るようにルーティングされます。ILB の現在の DSR 実装は TCP 接続追跡を提供しません (つまりステートレスです)。ステートレス DSR では、ILB は基本的な統計情報を除き、処理されるパケットの状態情報を保存しません。このモードでは ILB が状態を保存しないため、パフォーマンスは通常の IP 転送のパフォーマンスに匹敵します。このモードはコネクションレスプロトコルに最適です。

利点:

• パケットの着信先 MAC アドレスのみが変更され、サーバーがクライアントに直接応答するため、NAT よりもパフォーマンスが優れています。

• サーバーとクライアントの間に完全な透過性があります。サーバーはクライアント IP アドレスから接続を直接認識し、デフォルトゲートウェイを介してクライアントに応答します。

欠点:

• バックエンドサーバーは、それ固有の IP アドレス (健全性検査用) および仮想 IP アドレス (負荷分散トラフィック用) の両方に応答する必要があります。

• ロードバランサは接続状態を維持しない (つまりステートレスである) ため、サーバーを追加または削除すると接続が中断されます。

次の図に、DSR トポロジを使用した ILB の実装を示します。

図 10-1 Direct Server Return トポロジ

この図で、バックエンドサーバーはどちらも ILB ボックスと同じサブネット (192.168.1.0/24) 内にあります。また、サーバーはルータに接続されているため、ILB ボックスから転送されたリクエストを受け取ったあと、クライアントに直接応答することができます。

ネットワークアドレス変換トポロジ

ILB は負荷分散機能のためだけに、NAT をスタンドアロンモードで使用します。このモードでは、ILB はヘッダー情報を書き換え、受信トラフィックと送信トラフィックを処理します。ILB はハーフ NAT モードとフル NAT モードの両方で動作します。ただし、フル NAT は発信元 IP アドレスも書き換えるため、サーバーには、すべての接続がロードバランサから発信されているように見えます。NAT は TCP 接続追跡を提供します (つまりステートフルです)。NAT モードは、追加のセキュリティーを提供し、ハイパーテキスト転送プロトコル (HTTP) (または Secure Sockets Layer (SSL)) トラフィックに最適です。

利点:

• ロードバランサを指定するようにデフォルトゲートウェイを変更することによって、すべてのバックエンドサーバーで動作します。

• ロードバランサが接続状態を維持するため、接続を中断せずにサーバーを追加または削除できます。

欠点:

• 処理に IP ヘッダーの操作を伴い、サーバーがロードバランサに応答を送信するため、DSR よりもパフォーマンスが低くなります。

• すべてのバックエンドサーバーがロードバランサをデフォルトゲートウェイとして使用する必要があります。

次の図に、NAT トポロジの一般的な実装を示します。

図 10-2 ネットワークアドレス変換トポロジ

この場合、VIP へのリクエストはすべて ILB ボックスを経由し、バックエンドサーバーに転送されます。バックエンドサーバーからの応答はすべて、NAT のために ILB を経由します。

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注意 - ILB に実装されている NAT コードパスは、Oracle Solaris の IP フィルタ機能に実装されているコードパスとは異なります。これらのコードパスを同時に使用しないでください。

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ハーフ NAT 負荷分散トポロジ

ILB のハーフ NAT 動作モードでは、ILB はパケットのヘッダー内の着信先 IP アドレスのみを書き換えます。ハーフ NAT 実装を使用している場合、サーバーが存在する同一のサブネットから、サービスの仮想 IP (VIP) アドレスに接続することはできません。次の表に、クライアントと ILB の間、および ILB とバックエンドサーバーの間を流れるパケットの IP アドレスを示します。

表 10-1 サーバーとクライアントが異なるネットワーク上にある場合のハーフ NAT 実装のリクエストフローと応答フロー

クライアントシステムをサーバーと同じネットワークに接続した場合、意図したサーバーはクライアントに直接応答します。4 番目の手順は発生しません。したがって、クライアントに対するサーバー応答の発信元 IP アドレスは無効です。クライアントが接続リクエストをロードバランサに送信すると、応答は意図したサーバーから発生します。したがって、クライアントの IP スタックはすべての応答を適切に破棄します。

この場合、リクエストフローと応答フローは次の表に示すとおりに進行します。

表 10-2 サーバーとクライアントが同じネットワーク上にある場合のハーフ NAT 実装のリクエストフローと応答フロー

フル NAT 負荷分散トポロジ

フル NAT 実装では、発信元 IP アドレスと着信先 IP アドレスが書き換えられることで、トラフィックがロードバランサを両方向で通過します。フル NAT トポロジでは、サーバーが存在する同一のサブネットから VIP に接続できるようになります。

次の表に、フル NAT トポロジの使用時にクライアントと ILB の間、および ILB とバックエンドサーバーの間を流れるパケットの IP アドレスを示します。サーバーには、ILB ボックスを使用する特別なデフォルトルートは不要です。ただし、フル NAT トポロジでは、ILB がバックエンドサーバーとの通信に発信元アドレスとして使用する 1 つの IP アドレスまたは IP アドレス範囲を、管理者が別途設定する必要があります。使用するアドレスがサブネット C に属しているとします。このシナリオでは、ILB はプロキシとして動作します。

表 10-3 フル NAT 実装のリクエストフローと応答フロー