Kubernetes DNS服務簡介

Kubernetes · 發表 2018-10-26 18:08:33

摘要： Kubernetes DNS服務簡介原文介紹域名系統（DNS）是一種用於將各種型別的資訊（例如IP地址）與易於記憶的名稱相關聯的系統。預設情況下，大多數Kubernetes群集會自動配置內部DNS服務，以便為服務發現提供輕量級機制。內建的服務發現使應用程式...

Kubernetes DNS服務簡介

ofollow,noindex" target="_blank">原文

介紹

域名系統（DNS）是一種用於將各種型別的資訊（例如IP地址）與易於記憶的名稱相關聯的系統。預設情況下，大多數Kubernetes群集會自動配置內部DNS服務，以便為服務發現提供輕量級機制。內建的服務發現使應用程式更容易在Kubernetes叢集上相互查詢和通訊，即使在節點之間建立，刪除和移動pod和服務時也是如此。

最近版本的Kubernetes中Kubernetes DNS服務的實現細節已經改變。在本文中，我們將介紹Kubernetes DNS服務的kube-dns和CoreDNS幾個不同的實現版本。我們一起來看看它們的運作方式以及Kubernetes生成的DNS記錄。

如果你想在開始之前就更全面地瞭解DNS，請閱讀“DNS術語，元件和概念簡介 ”。對於您可能不熟悉的任何Kubernetes主題，您可以閱讀“Kubernetes簡介。”

Kubernetes DNS服務提供什麼？

在Kubernetes版本1.11之前，Kubernetes DNS服務基於kube-dns。 1.11版引入了CoreDNS來解決kube-dns的一些安全性和穩定性問題。

無論處理實際DNS記錄的軟體如何，兩種實現都以類似的方式工作：

建立名為kube-dns的服務和一個或多個pod。
kube-dns服務監聽來自Kubernetes API的服務service和端點endpoint事件，並根據需要更新其DNS記錄。建立，更新或刪除Kubernetes服務及其關聯的pod時會觸發這些事件。
kubelet將每個新pod的/etc/resolv.conf名稱伺服器選項設定為kube-dns服務的叢集IP，並使用適當的搜尋選項以允許使用更短的主機名：

resolve.conf

nameserver 10.32.0.10

search namespace.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local

options ndots:5

然後，在容器中執行的應用程式可以將主機名（例如example-service.namespace）解析為正確的群集IP地址。

Kubernetes DNS記錄示例

Kubernetes服務的完整DNS A記錄類似於以下示例：

service.namespace.svc.cluster.local

一個pod會有這種格式的記錄，反映了pod的實際IP地址：

10.32.0.125.namespace.pod.cluster.local

此外，為Kubernetes服務的命名埠建立SRV記錄：

_port-name._protocol.service.namespace.svc.cluster.local

所有這些的結果是內建的，基於DNS的服務發現機制，您的應用程式或微服務可以在其中定位一個簡單一致的主機名，並可以訪問群集上的其他服務或pod。

搜尋域和解析較短的主機名

由於resolv.conf 檔案中列出了搜尋域字尾，所以您通常不需要使用完整主機名來訪問其他服務。如果要在同一名稱空間中定址其它服務，則只需使用服務名稱即可：

other-service

如果服務位於不同的名稱空間中，請將其新增：

other-service.other-namespace

如果您要定位pod，則至少需要像以下所示使用：

pod-ip.other-namespace.pod

正如我們在預設的resolv.conf檔案中看到的那樣，只有.svc字尾會自動完成，因此請確保指定.pod之前的所有內容。

現在我們已經瞭解了Kubernetes DNS服務的實際用途，讓我們來看看兩個不同實現的一些細節。

Kubernetes DNS實現細節

如上一節所述，Kubernetes 1.11版引入了處理kube-dns服務的新版本CoreDNS。這樣做的動機是提高服務的效能和安全性。我們先來看看原始的kube-dns實現。

kube-dns

Kubernetes 1.11之前的kube-dns服務由在kube-system名稱空間中的kube-dns pod中執行的三個容器組成。這三個容器是：

kube-dns：執行SkyDNS的容器，用於執行DNS查詢解析
dnsmasq：流行的輕量級DNS解析器和快取，用於快取SkyDNS的響應
sidecar：一個sidecar容器，用於處理指標報告並響應服務的執行狀況檢查

Dnsmasq中的安全漏洞以及SkyDNS的擴充套件效能問題導致了被CoreDNS所替換。

CoreDNS

從Kubernetes 1.11開始，新的Kubernetes DNS服務，CoreDNS已升級為GA。這意味著它已準備好用於生產，並且將成為許多安裝工具和託管Kubernetes提供商的預設叢集DNS服務。

CoreDNS，用Go編寫且單一程序，它涵蓋了以前系統的所有功能：單個容器解析並快取DNS查詢，響應執行狀況檢查並提供指標。

除了解決與效能和安全相關的問題之外，CoreDNS還修復了一些其他小錯誤並添加了一些新功能：

修復了使用stubDomains和外部服務之間不相容的一些問題
CoreDNS可以通過隨機化返回某些記錄的順序來增強基於DNS的round-robin負載平衡
autopath功能可以在解析外部主機名時提高DNS響應時間，方法是更好地遍歷resolv.conf中列出的每個搜尋域字尾
如果使用kube-dns的話，10.32.0.125.namespace.pod.cluster.local將始終解析為10.32.0.125，即使pod實際上不存在。 CoreDNS具有“已驗證的pod”模式，只有當存在具有正確IP且位於右側名稱空間的pod時，才會成功解析。

有關CoreDNS及其與kube-dns的不同之處的更多資訊，您可以閱讀Kubernetes CoreDNS GA公告。

其他配置選項

kubernetes運營商通常希望自定義其pod和容器如何解析某些自定義域，或者需要調整上游名稱伺服器或搜尋resolv.conf中配置的域字尾。您可以使用pod規範的dnsConfig選項執行此操作：

example_pod.yaml

yaml

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

namespace: example

name: custom-dns

spec:

containers:

- name: example

image: nginx

dnsPolicy: "None"

dnsConfig:

nameservers:

- 203.0.113.44

searches:

- custom.dns.local

更新此配置將重寫pod的resolv.conf以啟用更改。配置直接對映到標準的resolv.conf選項，因此上面的配置將新增nameserver 203.0.113.44 和search custom.dns.local 這幾行。

結論

在本文中，我們介紹了Kubernetes DNS為開發人員提供了哪些服務的基礎知識，展示了service和pod的一些DNS記錄示例，討論了不同的Kubernetes版本上的不同實現，並突出顯示了一些可用於自定義pod解析DNS查詢的其他配置選項。

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