kubernetes的dns

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大发明家

发布于 2021-12-17 22:49:38

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概述

作为服务发现机制的基本功能，在集群内需要能够通过服务名对服务进行访问，那么就需要一个集群范围内的DNS服务来完成从服务名到ClusterIP的解析。

DNS服务在kubernetes中经历了三个阶段。

第一阶段，在kubernetes

1.2版本时，dns服务使用的是由SkyDNS提供的，由4个容器组成：kube2sky、skydns、etcd和healthz。etcd存储dns记录；kube2sky监控service变化，生成dns记录；skydns读取服务，提供查询服务；healthz提供健康检查

第二阶段，在kubernetes

1.4版本开始使用kubedns，有3个容器组成：kubedns、dnsmasq和sidecar。kubedns监控service变化，并记录到内存（存到内存提高性能）中；dnsmasq获取dns记录，提供dns缓存，提供dns查询服务；sidecar提供健康检查。

第三阶段，从kubernetes 1.11版本开始，dns服务有coredns提供，coredns支持自定义dns记录及配置upstream dns

server，可以统一管理内部dns和物理dns。coredns只有一个coredns容器。下面是coredns的架构

coredns.png

coredns配置解析

下面是coredns的配置模板

.:53 {

        errors

        health {

           lameduck 5s

        ready

        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {

           pods insecure

           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa

           ttl 30

        hosts {

           172.23.1.3   hub.kellan.com

           fallthrough

        prometheus :9153

        forward . /etc/resolv.conf {

           max_concurrent 1000

        cache 30

        loop

        reload

        loadbalance

coredns的主要功能是通过插件系统实现的。它实现了一种链式插件的结构，将dns的逻辑抽象成了一个个插件。常见的插件如下：

loadbalance：提供基于dns的负载均衡功能
loop：检测在dns解析过程中出现的简单循环问题
cache：提供前端缓存功能
health：对Endpoint进行健康检查
kubernetes：从kubernetes中读取zone数据
etcd：从etcd读取zone数据，可以用于自定义域名记录
file：从文件中读取zone数据
hosts：使用/etc/hosts文件或者其他文件读取zone数据，可以用于自定义域名记录
auto：从磁盘中自动加载区域文件
reload：定时自动重新加载Corefile配置文件的内容
forward：转发域名查询到上游dns服务器
proxy：转发特定的域名查询到多个其他dns服务器，同时提供到多个dns服务器的负载均衡功能
prometheus：为prometheus系统提供采集性能指标数据的URL
pprof：在URL路径/debug/pprof下提供运行是的西能数据
log：对dns查询进行日志记录
errors：对错误信息镜像日志记录

Pod的dns策略

上面已经描述了dns的服务端，那么pod有什么策略呢

目前的策略如下：

Default：继承Pod所在宿主机的DNS设置
ClusterFirst：优先使用kubernetes环境的dns服务，将无法解析的域名转发到从宿主机继承的dns服务器
ClusterFirstWithHostNet：和ClusterFirst相同，对于以hostNetwork模式运行的Pod应明确知道使用该策略
None：忽略kubernetes环境的dns配置，通过spec.dnsConfig自定义DNS配置undefined自定义Dns配置可以通过spec.dnsConfig字段进行设置，可以设置如下信息

* nameservers：一组dns服务器的列表，最多可设置3个
* searchs：一组用于域名搜索的dns域名后缀，最多6个
* options：配置其他可选参数，例如ndots、timeout等  例如:

spec:

  dnsPolicy: "None"

  dnsConfig:

    nameservers:

      - 1.2.3.4
    searchs:
      - xx.ns1.svc.cluster.local
      - xx.daemon.com
    options:
      - name: ndots
        values: "2"

pod被创建后，容器内的/etc/resolv.conf会根据这个信息进行配置

nodelocaldns

架构图如下

nodelocaldns

下面是nodelocaldns的configmap的示例

cluster.local:53 {

        errors

        cache {

            success 9984 30

            denial 9984 5

        reload

        loop

        bind 169.254.25.10

        forward . 10.233.0.3 {

            force_tcp

        prometheus :9253

        health 169.254.25.10:9254

    in-addr.arpa:53 {

        errors

        cache 30

        reload

        loop

        bind 169.254.25.10

        forward . 10.233.0.3 {

            force_tcp

        prometheus :9253

    ip6.arpa:53 {

        errors

        cache 30

        reload

        loop

        bind 169.254.25.10

        forward . 10.233.0.3 {

            force_tcp

        prometheus :9253

    .:53 {

        errors

        cache 30

        reload

        loop

        bind 169.254.25.10

        forward . /etc/resolv.conf

        prometheus :9253

可以看到配置和coredns是相仿的，就不再赘述。

但是这里要进一步说明下，通过配置可以看出除了cluster.local（即kubernetes集群的解析）外都使用节点的/etc/resolv.conf文件的nameserver。如果将自定义解析加到coredns上是没有效果的，所以需要修改nodelocaldns的配置，将其他域名的解析转到coredns上才行。