ダイナミックNATを使用したサーバロードバランシングの設定

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Updated: 2018 年 6 月 4 日
Document ID:200608

偏向のない言語

この製品のドキュメントセットは、偏向のない言語を使用するように配慮されています。このドキュメントセットでの偏向のない言語とは、年齢、障害、性別、人種的アイデンティティ、民族的アイデンティティ、性的指向、社会経済的地位、およびインターセクショナリティに基づく差別を意味しない言語として定義されています。製品ソフトウェアのユーザインターフェイスにハードコードされている言語、RFP のドキュメントに基づいて使用されている言語、または参照されているサードパーティ製品で使用されている言語によりドキュメントに例外が存在する場合があります。シスコのインクルーシブ ランゲージの取り組みの詳細は、こちらをご覧ください。

翻訳について

シスコは世界中のユーザにそれぞれの言語でサポート コンテンツを提供するために、機械と人による翻訳を組み合わせて、本ドキュメントを翻訳しています。ただし、最高度の機械翻訳であっても、専門家による翻訳のような正確性は確保されません。シスコは、これら翻訳の正確性について法的責任を負いません。原典である英語版（リンクからアクセス可能）もあわせて参照することを推奨します。


    概要

    このドキュメントでは、Cisco IOS®ルータでTCPトラフィックをロードバランシングするネットワークアドレス変換(NAT)サーバを設定する方法について説明します。

    前提条件

    要件

    このドキュメントに特有の要件はありません。

    使用するコンポーネント

    このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。このドキュメントでは、Cisco IOSが稼働するスイッチとシスコ ルータに適用されます。

    このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのようなコマンドについても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

    背景説明

    目的

    外部インターネットからローカルサーバにアクセスするユーザは、単一のURLまたはIPアドレスを使用してサーバにアクセスしますが、NATデバイスを使用して、ミラーリングされたコンテンツを持つ複数の同一サーバにユーザトラフィックをロードシェアリングします。

    説明

    外部ユーザAと外部ユーザBは、外部から見えるIPアドレス172.16.2.3（サーバの仮想IPアドレス）でWebサーバのコンテンツにアクセスします。 NATルータは、172.16.1.3宛てのトラフィックをラウンドロビン方式で内部IPアドレス10.1.1.1、10.1.1.2、および10.1.1.3に変換し、それぞれのサーバに転送します。外部ユーザから開始された新しい各セッションは、次の物理サーバのIPアドレスに変換されます。

    設定

    ネットワーク図

    手順

    1. ユーザAが仮想サーバIPアドレス172.16.2.3とのTCP接続を開始します。
    2. NATルータは、接続要求を受信すると、次に使用可能な実サーバのIPアドレス(10.1.1.1など)を割り当てるNAT変換エントリを作成します。
    3. NATルータは、宛先IPアドレスを割り当てられた実際のIPアドレスに置き換え、パケットを転送します。
    4. サーバはパケットを受信し、送信元に返信します。
    5. NATルータは、サーバから返されたパケットを受信し、NATテーブルルックアップを実行します。次に、ルータは送信元アドレスを仮想サーバのIPアドレス(172.16.2.3)に変換し、パケットを転送します。
    6. ユーザBがサーバ仮想IPアドレス172.16.2.3を使用してTCPセッションを開始します。接続要求を受信すると、NATルータはこれを次に使用可能な実サーバIPアドレス(10.1.1.2など)に変換し、パケットをサーバに転送します。

    スタティックNATは双方向であるため、パケットの宛先が変換されます。この形式のNATを実行すると、TCPパケットの送信によってトリガーされます。インターネット制御メッセージプロトコル(ICMP)の送信は、NAT変換をトリガーしない可能性があります。

    TCP以外のトラフィックは、プール内の最初のアドレスに送信されます。

    スタティック内部ソースNATやスタティック内部ソースPATとは異なり、ルータはグローバルアドレスに関するARP問い合わせに応答しません。したがって、アドレスをセカンダリのようなインターフェイスに追加する必要があります。この変換方式（80や1087）。 ポートは一致している必要があります。

    注：NATプールのIPアドレスは、外部インターフェイスのIPアドレスと同じである必要はありません。この例を示すために、実際のインターフェイスIPサブネット172.16.1.xとは異なるブロック172.16.2.xのIPアドレスを使用しています。

    1. 実サーバのアドレスを含むアドレスプールを定義します。 
      ip nat pool NATPOOL 10.1.1.1 10.1.1.3 prefix-length 24 type rotary
    2. 仮想サーバのアドレスを許可するアクセスリストを定義します。 
      access-list 1 permit host 172.16.2.3
    3. 内部宛先アドレスのダイナミック変換を有効にします。 
      ip nat inside destination list 
       
        
        pool 
       
       

      ip nat inside destination  list 1 pool NATPOOL
    4. NAT の Inside インターフェイスと Outside インターフェイスを定義します。  
      Interface gig0/0
ip address 10.1.1.4 255.255.255.0
Ip nat inside
 
Interface gig0/1
ip address 172.16.1.1 255.255.255.248
Ip nat outside

      IPアドレス10.1.1.1、10.1.1.2、および10.1.1.3は、誰かがIPアドレス172.16.2.3にアクセスしようとすると、ロータリー方式で送信されます

    確認

    これを確認するには、外部ホストから仮想IPアドレスへの複数のTCPセッションを開始します。IP NATのデバッグ t検証には、ranslation/show ip nat translationの出力を使用できます。

    Router#
Router#
*Jul 24 13:27:41.193: NAT*: s=192.168.1.1, d=172.16.2.3->10.1.1.3 [22864]
*Jul 24 13:27:41.196: NAT*: s=10.1.1.3->172.16.2.3, d=192.168.1.1 [18226]
Router#
*Jul 24 13:27:44.329: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35533]
*Jul 24 13:27:44.331: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14573]
*Jul 24 13:27:44.332: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35534]
*Jul 24 13:27:44.332: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35535]
*Jul 24 13:27:44.332: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35536]
*Jul 24 13:27:44.333: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14574]
*Jul 24 13:27:44.365: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14575]
*Jul 24 13:27:44.365: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14576]
*Jul 24 13:27:44.368: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35537]
Router#
*Jul 24 13:27:44.369: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35538]
*Jul 24 13:27:44.369: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35539]
*Jul 24 13:27:44.369: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35540]
*Jul 24 13:27:44.371: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14577]
*Jul 24 13:27:44.574: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14578]
Router#
*Jul 24 13:27:46.474: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14579]
*Jul 24 13:27:46.478: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35541]
*Jul 24 13:27:46.478: NAT*: s=192.168.2.1, d=172.16.2.3->10.1.1.1 [35542]
*Jul 24 13:27:46.479: NAT*: s=10.1.1.1->172.16.2.3, d=192.168.2.1 [14580]
Router#sh ip nat tr
Pro Inside global      Inside local       Outside local      Outside global
tcp 172.16.2.3:23      10.1.1.1:23        192.168.2.1:49703  192.168.2.1:49703
tcp 172.16.2.3:23      10.1.1.2:23        192.168.2.1:50421  192.168.2.1:50421
tcp 172.16.2.3:80      10.1.1.3:80        192.168.1.1:26621  192.168.1.1:26621
Router#

    トラブルシュート

    現在、この設定に関する特定のトラブルシューティング情報はありません。

    制限

    • グループ内の内部サーバに障害が発生しているかどうかを検出できません。つまり、Cisco IOSは、動作ステータスに関係なく、常にグループ内のサーバにトラフィックを転送します。
    • 内部サーバの実際の負荷を判別できないため、ロードバランシングを効率的に実行できません。
    TAC Authored

    シスコ エンジニア提供

    • Chandrashekar Hegde
      Cisco TAC Engineer

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