kubernetes的dns

2021-12-17 22:49:38 浏览数 (1)
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

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.:53 {
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        errors
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        health {
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           lameduck 5s
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        }
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        ready
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        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
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           pods insecure
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           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
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           ttl 30
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        }
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        hosts {
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           172.23.1.3   hub.kellan.com
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           fallthrough
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        }
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        prometheus :9153
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        forward . /etc/resolv.conf {
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           max_concurrent 1000
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        }
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        cache 30
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        loop
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        reload
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        loadbalance
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    }

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
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* 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:
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spec:
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  dnsPolicy: "None"
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  dnsConfig:
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    nameservers:
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      - 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

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cluster.local:53 {
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        errors
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        cache {
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            success 9984 30
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            denial 9984 5
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        }
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        reload
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        loop
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        bind 169.254.25.10
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        forward . 10.233.0.3 {
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            force_tcp
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        }
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        prometheus :9253
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        health 169.254.25.10:9254
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    }
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    in-addr.arpa:53 {
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        errors
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        cache 30
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        reload
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        loop
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        bind 169.254.25.10
代码语言：txt复制
        forward . 10.233.0.3 {
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            force_tcp
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        }
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        prometheus :9253
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    }
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    ip6.arpa:53 {
代码语言：txt复制
        errors
代码语言：txt复制
        cache 30
代码语言：txt复制
        reload
代码语言：txt复制
        loop
代码语言：txt复制
        bind 169.254.25.10
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        forward . 10.233.0.3 {
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            force_tcp
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        }
代码语言：txt复制
        prometheus :9253
代码语言：txt复制
    }
代码语言：txt复制
    .:53 {
代码语言：txt复制
        errors
代码语言：txt复制
        cache 30
代码语言：txt复制
        reload
代码语言：txt复制
        loop
代码语言：txt复制
        bind 169.254.25.10
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        forward . /etc/resolv.conf
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        prometheus :9253
代码语言：txt复制
    }

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。

代码语言：txt复制
  #forward . /etc/resolv.conf
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  forward . 10.233.0.3 {
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            force_tcp
代码语言：txt复制
        }
kubernetes dns node.js etcd 容器

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