Buenas;

Ao colocar um Apache atrás de um Load-Balancer ou de um proxy cache, o IP de origem para o Apache acaba sendo o IP do proxy em questão.

Como a maioria destes proxys colocam o IP original de origem no cabeçalho “X-Forwarded-For”, podemos utilizar o CustomLog abaixo para utilizar o IP deste cabeçalho, caso ele exista.

LogFormat "%{X-Forwarded-For}i %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" proxy
SetEnvIf  X-Forwarded-For "^.*\..*\..*\..*" forwarded
CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/mywebsite_access.log combined env=!forwarded
CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/mywebsite_access.log proxy env=forwarded

Referência:
http://www.techstacks.com/howto/log-client-ip-and-xforwardedfor-ip-in-apache.html