http://www.omnioo.com/record/ubuntudebian/lb_x-cluster-client-ip/
で書いたようにApacheでは環境変数のX-Cluster-Client-IpからNAT前のグローバルIPを取得できるのですが、PHPからはレスポンスヘッダーから取得しないとダメという話です。
<?php $headers = getallheaders(); print $headers['X-Cluster-Client-Ip']; //var_dump(getallheaders());