一文详解kubernetes的dns解析-CFANZ编程社区

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
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

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。

  #forward . /etc/resolv.conf
  forward . 10.233.0.3 {
            force_tcp
        }

结束~