Kubernetes DNS 簡要分析

Service

• 創建普通service 會以my-svc.my-namespace.svc.cluster.local 的形式指派一個 DNS A 記錄，並解析到該service的Cluster IP。
• 創建“Headless” Service（沒有Cluster IP）也會以 my-svc.my-namespace.svc.cluster.local 的形式被指派一個 DNS A 記錄，但是並不會解析到的Cluster IP，而是解析到一組被選中的pod 的IP，如果沒有backend則不做處理。

[root@kvm5-k8s-test1 ~]# kubectl get svc -n kube-system
NAME                   TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
api-server             ClusterIP   172.18.23.244    <none>        8080/TCP                 47h

# DNS解析
[root@kvm5-k8s-test1 ~]# kubectl exec -it console-web-bcc786b9-4rmlw bash -n kube-system
root@console-web-bcc786b9-4rmlw:/cc/app# nslookup api-server.kube-system.svc.cluster.local
Server:		172.18.0.3
Address:	172.18.0.3#53

Name:	api-server.kube-system.svc.cluster.local
Address: 172.18.23.244

Pod

• 創建Pod 會以 pod-ip-address.my-namespace.pod.cluster.local 這種形式被指派一個 DNS A 記錄。

# Pod
[root@kvm5-k8s-test1 ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide
NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE                  NOMINATED NODE
api-server-654999ff9-z4bbc                    1/1     Running   0          160m    172.19.3.75      kvm100-k8s-test5   <none>

# DNS解析
[root@kvm5-k8s-test1 ~]# kubectl exec -it console-web-bcc786b9-4rmlw bash -n kube-system
root@console-web-bcc786b9-4rmlw:/lain/app# nslookup 172-19-3-75.kube-system.pod.cluster.local
Server:		172.18.0.3
Address:	172.18.0.3#53

Name:	172-19-3-75.kube-system.pod.cluster.local
Address: 172.19.3.75

Pod內部的本地DNS配置

root@console-web-bcc786b9-4rmlw:/cc/app# cat /etc/resolv.conf
nameserver 172.18.0.3
search kube-system.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:5

Pod’s DNS 策略

• “Default“: pod 繼承其運行的宿主機dns解析
• “ClusterFirst“: 如果請求的地址與集羣的域名後綴不一致，則轉向宿主機的dns解析，相同則集羣內部解析。這個選項是k8s pod 的 默認選項
• “ClusterFirstWithHostNet“: hostNetwork 宿主機網絡
• “None“: 忽略k8s環境，用戶可以在spec中使用dnsConfig關鍵字配置dns設置

k8s集羣域名配置

• kubelet配置

--cluster-dns=<dns-service-ip>
--cluster-domain=<default-local-domain>

K8S DNS 參考

• K8S DNS
• Kubernetes DNS-Based Service Discovery

CoreDNS

1. 介紹

• 插件化

1. 配置

• Configuration
• k8s

kubernetes [ZONES...] {
    resyncperiod DURATION
    endpoint URL [URL...]
    tls CERT KEY CACERT
    kubeconfig KUBECONFIG CONTEXT
    namespaces NAMESPACE...
    labels EXPRESSION
    pods POD-MODE
    endpoint_pod_names
    upstream [ADDRESS...]
    ttl TTL
    noendpoints
    transfer to ADDRESS...
    fallthrough [ZONES...]
    ignore empty_service
}

• Corefile
  server 以什麼協議監聽在哪個端口（可以同時定義多個 server 監聽不同端口）
  server 負責哪個 zone 的權威（authoritative）DNS 解析
  server 將加載哪些插件

1. 當前集羣配置在 kube-system->configmap->coredns 下

Corefile: |
    .:53 {
        errors
        health
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
          pods insecure
          upstream /etc/resolv.conf
          fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
        }
        prometheus :9153
        proxy . /etc/resolv.conf
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }

• 上述配置解釋
  • errors：標準錯誤輸出
  • health：服務健康檢查
  • kubernetes：k8s 插件, 容器內部訪問以laincloud.test爲後綴的服務，由coredns 負責解析，其他則轉到下一個插件去解析
  • 暴露給 prometheus 監控指標
  • proxy： 任何沒有以laincloud.test爲後綴的服務由容器所在宿主機解析
  • reload： 修改配置文件自動重啓
  • loadbalance：負載均衡