如果你看过我的一些文章，你应该知道，我一般不会把知识点给你直接列出来；
这样的文章网上有一大把，你大可不必来我这看；
如果你要看我的文章，那么，就请你做好思考的准备，跟着我的思路，去一点一点，把这么一个知识的历程，把它研究透彻，你会受益匪浅。
OSI网络分层
我们都应该知道，有 OSI 网络分层模型这么一个概念。此外，由于我们学的是软件工程学，为什么有一个工程这俩字在里面，那就说明了不是纯学术上的一个研究，是有具体的工程去做的。
那么就涉及到分层解耦这么一个思想，任何一个层，只需要关心它这一层的事，而不用去管其它层具体是怎么做的。那么，对于每一层，就只需要专注于这一层的实现、细节，那么与之带来的，就是效率和安全上的提高，以及可插拔式的方便。
就比如开发人员就只需要去关注应用层的事，物理层就只要去管物理层的事，不论物理层的传输如何，光纤也好、WiFi 也好、4G、5G，这些对于其它层来说都是透明的，不论如何改动，升级，只要接口不变，那么其它层级，就无须改动。
当然，基于方便，业内也将七层模型简化成了五层模型，也就是将绘画层、表示层、应用层合并，共同组成了应用层。
这时候，如果基于这五层模型，那么客户端所发送一个消息给服务端，那么首先要肯定的是，不是我们的应用程序，或者一个浏览器直接请求服务器，而是一个应用程序，如浏览器，在应用层给出一个请求，递交给下一层，也就是传输层，然后传输层按照传输层的协议，做自己应该做的事，然后交给下一层，网络层，然后再到数据链路层，最后通过物理层的 WiFi、光纤、4G 等等物理介质，将数据送达服务端，
然后，服务端的物理层，数据链路层，一直往上到达应用层，服务器应用程序处理完请求，然后返回响应，同样将响应数据丢到下一层，一直到物理层传输到客户端然后到应用层。
不要觉得我文不对题，我为什么要先说这个一定有原因，如果你学过网络，那你一定知道，对于每一层，都有自己对应的协议；
那什么是协议？可以看做一种规范，就是必须去遵守的一种东西。
假设你和一个外国人要对话，那么你说中文，他却说英语，日语，韩语，拉丁语，法语……一堆听不懂的，那你们怎么对话？怎么交流？
所以，必须统一一种语言去交流。
那么对于计算机的网络世界，每一层应该怎么去收发数据，都有协议必须去遵守，那么数据传输，每一层才能理解，另一台计算机发过来的数据，代表了什么含义。
应用层
那我们现在就要开始探讨，既然我们平时的访问，都是基于应用层，然后往服务端去访问，然后服务端的应用层程序来进行处理，
那么，应用层都是使用什么协议？
对于我们生活中每天都用的，比如你拿浏览器去访问网站，那用的是 HTTP 协议，你连接你的虚拟机，那用的是 SSH 协议，你要文件传输，那走的是 FTP 协议，你要发邮件，那就是 SMTP 协议。
就比如我们 web 应用的应用层协议 HTTP，我简单举个例子：
现在，假设我要把百度的主页给请求到：
我先在 /proc/$$/fd 当前进程打开一个文件描述符，
然后 ll，我们可以看到，任何一个进程都会有 0、1、2，输入，输出，还有报错：
然后，我给出了一个路径 /dev/tcp/www.baidu.com/80，这在 Linux 当中就是一个磁盘路径对吧；
而且指定了文件描述符 8，<> 两个方向表示了输入输出两个方向，既可以输入，也可以输出；
回车之后我们就可以看到，其实这个 8，实际上就是指向了一个 socket 套接字；
这就是 Linux 的一切接文件：
看似打开了一个文件，实际上是创建了一个套接字；
这时候，就意味着，和百度的连接就建立好了。
现在，这个连接是传输控制层的事对不对，也就是操作系统在传输控制层已经用 TCP 和百度建立起了一个连接；
这时候，我们需要模仿的是什么，就是应用层的协议对不对？
这时，访问百度，那就是 HTTP 协议对不对？
所以我们要做的，就是发送，符合 HTTP 协议规范的数据，这样，百度才能处理接收我们的请求。
我们都知道在 Linux 当中，有命令重定向这么一个概念，此时，我们输入：
echo -e ‘GET / HTTP/1.1\n’ >& 8
就意味着，我们把 GET / HTTP/1.1\n 这么一行请求，重定向到文件描述符 8,
此时，文件描述符 8，正代表着这一个 socket 套接字，
而 echo，代表着打印的意思，就相当于我们的 System.out.print() 这么一个方法，
那就意味着，我们打印的话，重定向到了我们的百度：
这时回车，就意味着这行请求已经发出去了对不对，那么百度接收到我们请求，就会发送回响应，到我们的文件描述符 8 里面；
这时，我们只要去读我们的文件描述符 8，就可以看到百度对我们的响应了。
刚才我们看到的，就是基于 HTTP 的应用层协议，说白了就是一堆字符串对不对。
不过刚刚我们也说了，HTTP 是基于七层模型的应用层协议，也就是最顶层的；
我们的发送的数据，不过是基于字符串的，要有一种规范的格式，不管是乱输错了什么内容，那么请求、响应的解析就都不会成功。
那遵循了 HTTP 协议之后，那么接下来，才是进入操作系统内核态的传输控制层协议，去进一步，来把我们的请求，也就是一堆字符，发送给服务端，
以及，接收服务端返回的响应。
传输控制层
所以对于 HTTP 来说，我们只需要发送遵守协议的数据即可，然后，数据就会被丢入传输控制层，就会经历耳熟能详的 TCP 三次握手。
对于 TCP 三次握手大家应该都明白吧，如果不明白的话我简单描述一下；
（这里只是简单描述，如果要了解详细些，可以看我之前的博客）
TCP三次握手四次挥手详解
就是，我们的客户端，首先会想服务端发送一次 TCP 建立连接的请求，然后服务端响应应答，然后客户端确认应答，TCP 连接就建立成功了。
当然，这么描述比较抽象，我们可以先想一想，为什么 TCP 建立连接要三次握手，两次不行吗？
那么我们就得先明白，这三次握手的目的是什么！
首先，一端（通常是客户端）先发起一次连接请求，意思是高速服务端，我要和你建立连接啦；
然后，服务端要响应客户端，我收到你的请求啦；
不过，由于连接肯定是双向互通的，所以肯定也得有服务端也说，我也要和你建立连接才行；
然后客户端再响应给服务端，我收到你的请求啦。
这样，一次完整的 TCP 连接才能建立。
要是只有两次，就无法完成双方同时都能发出请求和应答。
但是乍一看，怎么有 4 步，不是说好三次握手吗？
你要是仔细看看，就会发现，第二步和第三步，实际上是可以合二为一的；
服务端响应客户端的同时，不也可以同时告诉客户端，我也要和你建立连接吗？
就相当于你要去拜访一户人家：
你先说：在吗？我要去你家啦；
然后他回应：在啊，你来吧（这句话就既回应了在吗，又同时告诉了你请来吧）；
然后，你就可以回复说，那我来了哦。
这样，传输控制层，就只需要关心，数据之间要以如何的方式去发送和接收。
所以实际上，对应于 TCP 三次握手，传输控制层要做的只是：
让自己下一层发送一个握手的数据包；
然后就等着下一层，把握手的包一点点发到服务端，等应答包再传回来，丢回给传输层自己；
然后再让下一层再发送第三次握手的包，就建立起了 TCP 三次握手。
也就是，我们的传输控制层，对于 TCP 连接，只管着不断给下一层丢数据包，
以及接收下面一层传上来的数据包，
来判断，是否是连接建立，是否已经分手，是否网络拥塞，是否需要重传等等等等……
也就是只负责数据的发放与接收，
而数据在网络中的传输过程，则不闻不问，全由下面的层级来做。
四层负载
不过说到传输控制层，那就得顺便提一下，从传输控制层开始，就都是属于内核空间的了。
也就是说，我们的应用程序，是跑在我们的应用层用户空间的；
而往下的传输控制层，一直到物理层，则都是在内核空间的。
所以，这也就涉及到了用户态内核态的切换。
所以，我们的应用程序，实际上也是不能够参与和管理数据的传输控制的；
应用层所能做的，就是让我们的操作系统内核，去发送和接收数据，至于数据到底怎么发送传输，要怎么处理，什么时候响应，应用程序完全做不了主，全部由操作系统来决定。
所以实际上，应用程序要发送数据，也都是往操作系统指定的一块内存空间，将数据写入，然后操作系统驱动硬件，将数据代为发送；
而数据接收的时候，我们的应用程序，也是无法直接接收的，数据只有通过网卡，被传入计算机指定的一处数据缓冲区存着，然后由应用程序来把它取走。
那么，要理解为什么会出现四层的负载均衡，那么就得明白，为什么其它负载会慢？
我们都知道，Nginx 也是常见的负载均衡软件，而且性能很高，当初设计出来就是为了解决 c10k 问题。
然而，Nginx 与 四层负载一比，其负载效率就又差了一个台阶。
首先，我们都知道的一点，那就是 Nginx 是一个软件，是一个基于应用层跑在用户态的一个软件；
那么就对应上了之前我说的两点：
- 首先，由于是应用层的负载均衡软件，它每次接收到请求，都需要读出用户请求，分析请求，然后按照配置的逻辑进行负载；
- 其次，由于是用户态的应用软件，那么就涉及到了用户态和内核态的切换，这是一个大的开销；
- 再有，由于是处于应用层，所以必须完成传输层，那么就必须建立起三次握手，这又是一个大的开销。
既然知道了 Nginx 为什么慢，那么我们就可以想到办法，去解决这些问题。
- 既然 Nginx 在应用层，需要分析用户请求进行负载，
那么，就采取降层级的方式，不考虑用户发的是什么，直接去往后端服务器负载； - 这样，降了层级之后，就不会处于用户态，又节省了用户态和内核态切换的开销；
- 此外，由于 Nginx 要建立起三次握手，数据包首先就要来回传递 3 次，
那么，就选择，不在负载处握手，而是直接将请求丢到后端真实服务器，让真实服务器与用户三次握手。
快速已经可以由此体现出来了，
它在收到用户的数据包的时候，什么都没做，只是看一下端口号，确定是不是要转发给后端服务器的，然后就“哗”地一下直接丢给后面，
所以是到 4 层，却没握手，所以又不到 4 层的这么一个负载均衡。
不过这也同时带来了一点注意点，那就是后端的真实服务器，它必须是镜像。
就是对于用户来说，不管访问了哪一个服务器，它都必须是无感知的，看起来必须是一样的。
（你访问网站的时候，总不会刷新一下就感觉变了一个网站吧）
它不能像 Nginx 那样，可以根据请求头，去判断应该负载给哪一个服务器，去定向负载，
基于四层的负载均衡看不到请求头，所以它只能无视用户的请求，直接往后边仍。
网络层/IP层
那么虽然理清了数据是如何被发送的，但是，基于应用层和传输控制层，还无法决定数据要如何在网络中传输，
传输控制层，只是负责，按照协议，不断将数据，丢给下一层发送。
那么，数据如何一步一步，从我们的客户端，一直跳啊跳啊跳，到服务端那里，就得看我们的网络层。
我们可以先看一下机器上的网络配置：
cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens32
后面的 if，就是 interface，cfg 就是 config，就是接口配置，然后就会显示如下信息：
我们一般配置网络，都有 4 个维度：
- 一个是计算机的 IP 地址，比如这里的 192.168.177.204
- 一个是掩码，255.255.255.0
- 还有网关：192.168.177.2
- 以及 DNS 域名解析的地址
想来这 4 个维度，大部分都是知道的，不过它们又分别代表了什么意思： - 首先我们要通信对不对，那么我们的网络中就得有一个来描述自己的东西，别人才能通过这个名字找到它对不对，这就是 ip 地址。
- 还有 NDS，大家都知道，是一个用来解释域名的这么一个地址
- 那么，什么又是掩码，我们经常看到的 3 个 255 一个 0 又是什么？
- 以及，网关又是什么？
我来详细解释
首先要明白，这个世界有网络没错，但是有一个很重要的概念叫互联网。
我先来做一个假设，假如你要给一个张三送一封信，你在信封上，什么也不写，就写一个张三收，那么假如有一个快递员，他胆敢帮你送这封信，
那么他有可能穷其一生，都没法帮你把这封信送到张三手里，
因为他不知道张三这个人，在哪，哪个省，哪个市，哪个村等等，那他就得一个一个地方去遍历，每个人都去问一遍，才有肯能找到这个人。
ip 地址就是这么一个道理。
ip 地址，它又叫点分字节，我们平常看到的，就是 192.168.1.103 等等，每个 ip，都有 3 个点，分割成了 4 段数字，每个数字，都是一个字节；
一个字节，不就是有 8 个二进制位，也就都是 0 ~ 255 的大小。
而子网掩码，就是拿来，和 ip 地址，按位做与运算，最后得到的，就是网络号。
所以 ip 地址，就相当于前面所说的，那封信的 国家.省市.街道.然后就是门牌号，
通过 ip 地址，就能够从网络中，找到对应的计算机。
就拿我上面的 ip 来说，192.168.177.204，和 255.255.255.0，按位做与运算，
255 代表的 8 位二进制就是全 1 对不对，那么不管谁和它做与运算，那么结果就都是自身，
而 0 代表的 8 进制，就是 8 个 0，那么无论谁和它做与运算，得到的结果就都是 0。
从而，我的虚拟机的网络号，就是 192.168.177.0，
204，就是主机位，这台机器，就是这个网络的第 204 号。
了解了这个之后，我们就还得知道，计算机中还存着一张表，叫路由表。
我们可以看到，这张表有目标、网关、掩码，还有 Iface网卡：
那么，这代表什么意思？
所以还得从 TCP/IP 开始讲起。
假设，我们现在，要找一个唯一的 ip 标识的主机，那么最先想到的方法就是：
把所有的 ip 的结点位置，全部记录下来；
然后，根据这么一张互联网 ip 结点的图，去计算出它的最短路径；
然后，跟着这条路径，去传输我们的数据。
那么，这就意味着，这个世界上的每一台机器，都需要记录整个世界的全量的结点信息；
而且，假设任意一个结点出现了变化，全世界所有的机器都得跟着改动自己的数据。
不仅如此，全世界的结点数量有多少，那肯定是浩瀚星海，假设要在这么大的数据之下，做一个图的路径计算，那消耗的时间，一定是巨大的。
也就是计算路径慢，虽然传输速度很快，但还是会造成一定的延时。
所以，最终是没有采取这种方案的，
而采取的叫：下一跳机制
假设现在，一台路由器，接入到一个网段中，然后，这个网段，又有其他的路由器，其他的路由器，又分别接入了其他不同的网段中。
在整个互联网当中，就被分割成了到处一小块一小块，
然后，当有一段数据包到达，路由器，只需要去判断，这个数据包，要发送给这个网段中的谁，也就是下一跳；
然后下一个路由器，再接着判断，要扔给哪一个路由器去继续发送。
这样，每个路由器，就不用存储全量的数据，它只需要知道，自己这个网段，有哪些其它的路由器，我应该把这个包扔给这个网段里的谁，让它去接着扔。
这样，每个路由器所需要的计算就非常小，由于它只要负责一个小范围的数据包发送，所以设计也会相比而言更加简单。
现在明白了这个机遇下一跳的概念，我们就能理解，这个路由表，它到底是有什么用途了；
它就记录着，要访问的那个 ip，它的下一跳，在哪里。
上面的路由表，具体的字段就意味着：
我们在访问目标 ip 的时候，拿着目标 ip，和 Genmask 掩码做一次与运算，就能得到 Destination 目标网段；
如果和目标网段匹配，就走 Gateway 网关，就能去访问目标主机。
不过，这里面有两行记录，假设我们要访问统一网段的另一台主机，
比如：192.168.177.203
我们就会先拿 192.168.177.203 ip地址，去和 255.255.255.0 做与运算，得到 192.168.177.0 这个目标网段，然后就能走 Gateway 网关 0.0.0.0，在本地局域网内部，找到目标主机。
这个 0.0.0.0，表示的就是局域网，因为只有网与网之间的通信，才需要下一跳这么一个机制，
要是都在局域网之内了，还要什么下一跳，直接找到那个地址去访问就可以了。
但是，假设，我们访问外网，6.6.6.6
那么，先和掩码 255.255.255.0 做与运算，得到 6.6.6.0 这个网段；
但是一比，和 192.168.177.0 这个网段不一样，说明走不通；
然后走上面一行，6.6.6.6 和掩码 0.0.0.0 做与运算，得到 0.0.0.0 这个网段，
然后和前面 0.0.0.0 这个目标网段一比较，发现相等；
这时候，就走网关，192.168.177.2，就代表通过我们路由器的网关，跑到外网去访问了。
其实我们认真点观察的话，也是可以看出，实际上，任何的 ip，和 0.0.0.0 去做与运算，得到的结果都是 0.0.0.0，也就是一定和目标网段 0.0.0.0 匹配，那么，网关就会是 192.167.177.2,
也就是，除了 192.168.177.0 这个自身所在的网段，其他所有的 ip，都会从这个网关出去，也就是我们的默认网关 192.168.177.2，就会从路由器提供的这个网关出去，访问外网。
所以，这样的所有的数据包都会被扔给我们的路由器，然后我们的路由器，再根据自己的路由表，去找到要发送的下一个路由器，然后再传递给下一个路由器……
在这里，由于我用的是虚拟机，所以网关，就是我的 VM 虚拟出来的一个连接我的 Windows 主机的一个网关。
现在了解了下一跳这么一个概念，我就能抛出一个问题，怎么才能访问到下一跳，也就是我们的目标 ip 写什么才对？
现在，假设我们访问百度：
我们可以发现，百度的 ip 是 112.80.248.76
那么，根据上一个路由条目规则，我们的数据包就会匹配到 0.0.0.0 这一条，
所以，数据就要往我们的网关，192.168.177.2 去发送。
数据链路层
那么，问题来了，要发送给网关，我们的目标 ip 写什么？
不急着回答，先做个假设
- 假设目标 ip 写网关 ip，那么网关接收到数据包之后一看：好的，是发送给我的。
那么，它还会去给百度继续发送吗？
明显不会了，因为目标 ip 就是这个网关，而不是百度。 - 那么，假设，目标 ip 要是不改怎么办？
那么它要怎样才能把这个数据发送给网关？目前局域网里面又没有百度这个 ip 地址。
所以因为目标 ip 还是百度啊，怎么才能转发给网关呢？网关即使收到，又怎么知道，是转发给它的呢？
我们输入 arp -a
可以看到，两条 ip 地址，都指向了另一个地址，就是 mac 地址。
我们知道 DNS 是域名到 ip 的解析，而 arp 就是在一个网段内，ip 到 mac 地址的解析。
所以，接下来，解决的就是链路层。
七层网络模型，总不可能在网络层，或者说 IP层，就全部解决了吧，不然还要下面两层干什么。
所以，我们的 ip，就是负责，在茫茫人海中，找到传输路径，找到下一跳；
而我们的数据链路层，负责的就是，定位下一跳的准确位置。
所以，在传输给下一跳的时候，不修改 ip 地址，而是通过具体的 mac 地址，将数据传输给下一跳。
数据，通过两个 ip 端，不断在网络中跳啊跳，传过去；
ip 就是负责，不断找到传输的路径；
而 mac 地址，则是定位具体的机器是哪一个。
ARP协议
既然了解了，数据是如何，通过七层模型，一层层传递发送出去的，那么接下来，就给出一个实际的例子。
假设，现在有这么两个网段，192.168.1.0 和 192.168.2.0；
它们内部都有交换机，以及分别连接在了路由器的一端。
现在假设，192.168.1.6 这个机器，要给 192.168.2.9 这台机器发送消息。
首先我们已经知道，先是应用层定好数据的格式，然后交给传输控制层，去发送数据包，然后，就是交给网络层，也就是 ip 层，去寻找下一跳的路线，然后由数据链路层封装 mac 地址从物理层发送。
不过，它要具体怎么一步一步找到那个 ip 对应的主机呢？
之前，我提到过 arp 协议，在我们的机器上，会记录着在同一个局域网内其他机器的 ip 对应的 mac 地址。
不过，我不知道你有没有去想，这些地址是如何被机器记录下来的？
当一台机器新进入局域网之后，如何发现其它的机器？又如何被其它机器发现？
首先，一台机器新启动的时候，由于它在这个局域网还没有身份，别人不知道它的存在，它也不知道别人的存在，
那么，它要进入这个局域网，和它人建立通信应该要怎么做？
这就涉及到 arp 协议了。
一个机器，当它接入局域网，就会发一个数据包，基于 arp 协议的；
但是，这就回到了那个先有鸡还是先有蛋的问题：
要发送一个数据包，那就得有数据包的格式，就要有目标 mac 地址。
那这该怎么办？
实际上，arp 协议所指定的目标地址很特殊：
就是目标mac 地址：FFFFFFF（全F）
目标 IP：192.168.1.1
然后，数据包会被发送到交换机。
不过交换机有一个机制，就是如果看到 mac 地址全 f，就会把这个数据包广播。
广播给所有除了发送方自己外的其它所有机器。
这个时候，192.168.1.8 就会收到一份数据，然后路由器也会收到一份广播的数据。
然后，如果是局域网的另一台机器收到了，就会比对目标 IP 地址，发现不是给自己的，就会丢弃数据包。
路由器收到了，发现这是一个 arp 数据包，就会响应这个数据包。
然后路由器此时返回的数据包，会封装准确的目标 mac 地址，就是之前发送给它的那台机器的 mac 地址，
然后发送给交换机；
不过此时，由于交换机之前已经收到过那台机器发来的一个数据包，它可以记住哪台机器对应着哪一个 mac 地址，所以此时路由器发出的数据包不会被广播，而是直接准确地发送给之前的计算机。
然后，那台计算机就习得了 IP 到 mac 地址的记录。
所以，一台计算机要和另一台计算机通信，那么数据包一定要封装这三条信息：
- 原端口号和目标端口号
- 原 IP 地址和目标 IP 地址
- 原 mac 地址和下一跳 mac 地址
现在，这台机器已经习得了路由器的 mac 地址，所以，它在发送给 192.168.2.9 这个 IP 的机器时，
由于通过掩码与运算，发现并不匹配自己的局域网段；
所以最终会匹配到 0.0.0.0，走它自己的网关，将自己的数据包发送出去；
于是，封装自己 IP，目标 IP，以及下一跳的 mac 地址，也就是网关的 mac 地址。
数据包被发送到网关，然后网关根据自己的路由条目，原IP 和 目标IP 都不变，仅仅修改下一跳的 mac 地址，然后将数据包发送给 192.168.2.9 这台机器。
NAT模型
现在，假设你在 192.168.1.6 这台机器上，假设你要访问百度。
那么，根据上面学过的知识，你就会知道，首先会根据本机的路由条目，匹配不到局域网内的主机地址，
于是，最终就会匹配到 0.0.0.0，走默认网关：192.168.1.1，然后前往 Internet。
那么，就涉及到了一个概念，私有IP，和公网IP。
首先，我们的私有IP肯定不会出现在互联网上，
你想一想，我们每个人回到家，家里的那一片局域网都是 192.168.1.xxx，放到公网，那就是一大片一大片的相同IP地址，那互联网就乱套了。
所以，如果私有IP出现在互联网上，就会被直接丢弃。
而在互联网上，每一个IP都是唯一公开的。
现在假设，你发送了一个请求给百度，那么就会走默认网关，也就是走到你的路由器（家用路由器都是集交换机路由器功能为一体的）。
你的IP是192.168.1.6，端口是 33333。百度假设是 112.80.242.76，端口是 80。
然后，路由器能把你的请求的原IP直接发送到互联网上吗？
肯定是不行的。
所以，这里，路由器做了一次替换，将你的IP地址从 192.168.1.6 替换成了路由器接入公网的IP；
然后，你的请求就被路由器代为发送，进入 Internet；
然后，一路到达百度，百度处理完请求，然后发送响应，原IP就是百度IP，目标IP就是路由器的 6.6.6.6，端口还是 33333；
然后，路由器接收到百度的响应，这时一看，是我刚刚发出去的请求；
于是，就把这个响应的目标IP再改回 192.168.1.6，然后再发给你。
这很简单，但是，现在有这么一个问题：
由于你目前的互联网有不止一台主机，那么，你们有没有这么一种可能，同时去访问百度，
去百度一下，什么不可告人的小秘密。
现在，假设有一件很碰巧的事，假如，你访问时，使用的端口号是 33333；
另一个人，访问时，使用的端口号，也是 33333；
那么，路由器，替换你们的IP之后，就会产生两个发送方一模一样的数据包；
等到百度返回响应的时候，路由器该怎么区分，哪个数据包是谁的？
所以，在路由器去替换原地址的时候，会把IP和端口一块替换掉：
比如你的端口被替换成了 11111，他的端口被替换成了 22222，这样，就保证了发送到公网，虽然IP相同，但是由于端口不同，也是可以区分出哪个包是谁发出来的，
这样，等到百度返回响应，也可以将响应准确的归还给你，不会出错。
明白了这个，那下面我们就能继续去思考，负载均衡器，如何将请求去分发给后面的真实服务器。
首先，客户端（Client）有一个 IP，就叫 CIP；
负载均衡器有一个IP，就是虚拟IP，就叫做 VIP；
然后，真实服务器也有IP，就叫做 Real IP，RIP；
负载均衡器有一个分发的 IP，就叫做 DIP；
然后，客户端给服务端发送请求，肯定是往这个 VIP 上去发，
因为肯定，百度就算要加服务器，也不可能给所有的客户去说：我们加服务器啦，现在我们有 … 一堆IP，请去访问它们。
这是不合理的，所以，暴露给用户的那一个IP就是固定的，后边成百上千的服务器不断去加，都要通过那一个入口，去抵达后边的服务器。
所以，用户在访问的时候，数据包就是从 CIP -> VIP；
然后，负载均衡器，就能做一个转换，让数据包从 DIP -> RIP，然后就能发送到真实的服务器上。
DR模型
但是，你觉得这样就已经可以了吗？
是否还有什么问题？
假设就是这样，那么当请求，经过 4 层负载均衡器，然后抵达真实服务端之后；
服务端返回的响应，应该怎样再发回给我们的用户？
刚才经过我们的学习，应该能想到，直接把响应再打回给我们的 4 层负载，
然后通过它，再把所有的响应，发送给用户。
但是，这样会不会有什么问题？
首先，我们可以确保的是，这么做一定不会出错。
但是，我们既然要用到这样的四层负载，那就意味着，服务端的并发已经极高，连 Nginx 都已经无法应对，所以才会应用到基于四层的负载均衡器。
但是，就拿我最上面访问百度的例子，
我输入的请求，只有一行，
然后百度，返回的响应，有我一整个页面都显示不下的内容。
也就是说，往往，服务端返回的响应，要占据更大部分的带宽，
所以，如果响应仍然走负载均衡器返回，
那么势必会极大增加负载均衡的网络带宽开销，同时，对负载均衡器的性能影响，也是很大的。
那么，我们要想，能不能，不让响应再走负载均衡器返回，而是直接真实服务器直接将响应回复给用户呢？
现在开始，回想我上面说的知识：
你可以发现，曾经，客户是 CIP 发送给服务端的 VIP，
而现在呢，是 RIP 返回给客户 CIP。
那么，当客户收到这个数据包，就会发现：
这玩意哪来的？我什么时候给它发过东西了！
所以数据包就会被丢弃。。
所以，看来直接返回时不行的，但是，为了追求效率，我们直接走负载均衡器返回，会降低性能，好像进入了一个进退两难的境地。
那么，现在假设我们要解决这个问题，那么第一步要做的，就是让返回的 IP 是 VIP 对不对，
因为这样，客户端才会认这个数据包，他才会收下对不对。
那么，既然如此，我们就必须给真实的服务器，也配一个 IP，叫 VIP，
这样才能返回 VIP -> CIP 的数据包对不对。
但是，在一个局域网内，如果有多个相同的 IP，就会混乱对不对，
我们就得解决这个问题。
现在，我们假设，每个真实服务器都有一个 VIP，然后，它也用这个 VIP 给用户返回响应。
但是，局域网内，其他机器都知道它有一个 RIP，但是都不知道它有一个 VIP，
也就是只有它自己知道自己有一个 VIP。
这样，由于只有负载均衡器暴露了一个 VIP，所以，客户的所有请求，跳啊跳，最终都只会跳到这个负载上，
而不会乱跑，跑到其他机器上，就不会产生混乱；
然后负载，把请求给到后边服务器，由于它有一个 VIP，所以能直接收下对不对；
然后因为有这个 VIP，所以能直接返回个用户，对不对！
要暴露一个地址很容易，但是难的是，让它有了这个地址，但是还不能让别人知道。
现在，假设，我们的负载，要直接把请求丢给后边的真实服务器，
如果，它不把IP改成RIP，根据我们之前学习的理论知识，那么请求是不是就会一直卡在这个负载这里，一直丢不出去对不对？
从网络层，就是这样的。
但是，我们还记得，还有一个数据链路层对不对？
就是负责一跳与一跳之间的具体位置的请求的转发，那就是有个 mac 地址对吧。
那么，假设，我们的IP不变，但是，把数据链路层的 mac 地址，偷偷改成下一个真实服务器的 mac 地址，
那么，这个数据包是不是最终也可以发送到我们的真实服务端！
然后服务端一看，mac 是自己的地址，然后 VIP，自己也有，那就会收下这个数据包。
然后，如果是这样，那就能发现，这样是不是更快？
因为 mac 地址是二层的，是数据链路层，不像 NAT，要在 3-4 层。
它只需要修改一下 mac 地址，只在二层做了一下手脚，所以速度是极快的，数据包刷得一下就过去了。
这就是：mac 地址欺骗。
上面探讨了这么多，
现在我们就要尝试实现这么一个技术，将 CIP -> VIP 原封不动，丢到后端的服务器上。
现在，假设你想要车站；
然后，由于你还不在车站，你又不认识去车站的路，你碰巧遇到了一辆滴滴；
你告诉司机，把我送去车站；
然后，司机就一股脑儿随便把你载到一个车站，把你往那一丢，你就到了。
现在，你看完这个例子，不知道你能不能想出来我讲这个例子可以说明一个什么问题。
首先，你知道要去车站；
其次，你不知道怎么去车站；
第三，你不用关心怎么去车站。
这其实很像刚才的 DR 模型，
CIP 要去 VIP，但是到了负载还不是真正的服务器，所以要去另一个隐藏的 VIP。
但是，由于那个 VIP 不知道怎么去，所以，就需要一辆滴滴，帮忙载着这个数据包，把它送过去。
而具体怎么过去，原数据包不用管。
所以，实际上，想要实现，
就只需要，在原有的 CIP -> VIP 的数据包，外面再包上一层 DIP -> RIP 的数据包；
这样，数据包就会被完好送达，然后真实服务器只要把外面那一层包一拆，就能看到里面的 CIP -> VIP，然后自己就会收下。
既然解决了这个问题，下面我们继续思考：
我们既然需要每一台虚拟主机都配置一个 VIP，但是又不能让它暴露，
那怎么才能让它不暴露呢？
因为我们知道，协议是死的，只要这个网卡一接通，那它就一定会把自己暴露出去。
那看起来好像又没有办法了，
不过，下面带出一个小知识，就是我们的计算机的网卡上，是可以配置多个 IP 地址的。
光这样还不行，假设我们往物理网卡上配多个 IP 地址，那么这个 IP 还是会被暴露，
不过还有一个点，我们平时也都在用，
就是：localhost
你永远无法通过这个 localhost 访问别人的主机，但是可以用来访问自己的主机；
也就是，我们的计算机自带一个虚拟网卡，这个网卡除了自己，没有任何人可以访问到。
那这样，我们的每一个真实的物理主机，就只需要，在这块虚拟网卡上配上 VIP，
那么就可以做到，对外隐藏，对内可见。
然而实际上，我之前还隐藏了一个问题，不知道你有没有发现，
就是当一个请求到达的时候，负载均衡器是直接把这个请求丢到后边的真实服务器上，由真实的服务器，去和用户建立三次握手。
但是，假设第一次，用户的数据包丢给了服务器 1，然后服务器 1 给用户返回了第二个握手包；
然后，用户发来第三个握手包，负载均衡服务器要是把这个握手包丢给了其他服务器怎么办？
那这样，用户连三次握手建立连接都做不到。
所以，这台负载均衡服务器就得具备一个能力，就是它必须得去偷窥这个IP，
什么叫偷窥？
就是，只看，不动手。
所以，当第一个握手包发过来之后，负载均衡服务器就会去偷窥一下客户的IP，然后偷偷拿小本本记录下来，
然后，当这个用户再一次发送数据过来时，它就能知道，该把这个包丢给谁，而不是不小心给了另一台服务器。
你会发现我写到这里，整片文章没有出现过三个字母，就是你想看的：
这个负载均衡，就叫 LVS
