14 KiB

Raw Blame History

安装配置kube-dns

在我们安装Kubernetes集群的时候就已经安装了kube-dns插件，这个插件也是官方推荐安装的。通过将 Service 注册到 DNS 中，Kuberentes 可以为我们提供一种简单的服务注册发现与负载均衡方式。

CoreDNS作为CNCF中的托管的一个项目，在Kuberentes1.9版本中，使用kubeadm方式安装的集群可以通过以下命令直接安装CoreDNS。

kubeadm init --feature-gates=CoreDNS=true

您也可以使用CoreDNS替换Kubernetes插件kube-dns，可以使用 Pod 部署也可以独立部署，请参考Using CoreDNS for Service Discovery，下文将介绍如何配置kube-dns。

kube-dns

kube-dns是Kubernetes中的一个内置插件，目前作为一个独立的开源项目维护，见https://github.com/kubernetes/dns。

下文中给出了配置 DNS Pod 的提示和定义 DNS 解析过程以及诊断 DNS 问题的指南。

前提要求

Kubernetes 1.6 及以上版本。
集群必须使用 kube-dns 插件进行配置。

kube-dns 介绍

从 Kubernetes v1.3 版本开始，使用 cluster add-on 插件管理器回自动启动内置的 DNS。

Kubernetes DNS pod 中包括 3 个容器：

kubedns：kubedns 进程监视 Kubernetes master 中的 Service 和 Endpoint 的变化，并维护内存查找结构来服务DNS请求。
dnsmasq：dnsmasq 容器添加 DNS 缓存以提高性能。
sidecar：sidecar 容器在执行双重健康检查（针对 dnsmasq 和 kubedns）时提供单个健康检查端点（监听在10054端口）。

DNS pod 具有静态 IP 并作为 Kubernetes 服务暴露出来。该静态 IP 分配后，kubelet 会将使用 --cluster-dns = <dns-service-ip> 标志配置的 DNS 传递给每个容器。

DNS 名称也需要域名。本地域可以使用标志 --cluster-domain = <default-local-domain> 在 kubelet 中配置。

Kubernetes集群DNS服务器基于 SkyDNS 库。它支持正向查找（A 记录），服务查找（SRV 记录）和反向 IP 地址查找（PTR 记录）

kube-dns 支持的 DNS 格式

kube-dns 将分别为 service 和 pod 生成不同格式的 DNS 记录。

Service

A记录：生成my-svc.my-namespace.svc.cluster.local域名，解析成 IP 地址，分为两种情况：
- 普通 Service：解析成 ClusterIP
- Headless Service：解析为指定 Pod 的 IP 列表
SRV记录：为命名的端口（普通 Service 或 Headless Service）生成 _my-port-name._my-port-protocol.my-svc.my-namespace.svc.cluster.local 的域名

Pod

A记录：生成域名 pod-ip.my-namespace.pod.cluster.local

kube-dns 存根域名

可以在 Pod 中指定 hostname 和 subdomain：hostname.custom-subdomain.default.svc.cluster.local，例如：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox
  labels:
    name: busybox
spec:
  hostname: busybox-1
  subdomain: busybox-subdomain
  containers:
  name: busybox
  - image: busybox
    command:
    - sleep
    - "3600"

该 Pod 的域名是 busybox-1.busybox-subdomain.default.svc.cluster.local。

继承节点的 DNS

运行 Pod 时，kubelet 将预先配置集群 DNS 服务器到 Pod 中，并搜索节点自己的 DNS 设置路径。如果节点能够解析特定于较大环境的 DNS 名称，那么 Pod 应该也能够解析。请参阅下面的已知问题以了解警告。

如果您不想要这个，或者您想要为 Pod 设置不同的 DNS 配置，您可以给 kubelet 指定 --resolv-conf 标志。将该值设置为 "" 意味着 Pod 不继承 DNS。将其设置为有效的文件路径意味着 kubelet 将使用此文件而不是 /etc/resolv.conf 用于 DNS 继承。

配置存根域和上游 DNS 服务器

通过为 kube-dns （kube-system:kube-dns）提供一个 ConfigMap，集群管理员能够指定自定义存根域和上游 nameserver。

例如，下面的 ConfigMap 建立了一个 DNS 配置，它具有一个单独的存根域和两个上游 nameserver：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
data:
  stubDomains: |
    {“acme.local”: [“1.2.3.4”]}    
  upstreamNameservers: |
    [“8.8.8.8”, “8.8.4.4”]

如上面指定的那样，带有“.acme.local”后缀的 DNS 请求被转发到 1.2.3.4 处监听的 DNS。Google Public DNS 为上游查询提供服务。

下表描述了如何将具有特定域名的查询映射到其目标DNS服务器：

域名	响应查询的服务器
kubernetes.default.svc.cluster.local	kube-dns
foo.acme.local	自定义 DNS (1.2.3.4)
widget.com	上游 DNS (8.8.8.8 或 8.8.4.4)

查看 ConfigMap 选项获取更多关于配置选项格式的详细信息。

对 Pod 的影响

自定义的上游名称服务器和存根域不会影响那些将自己的 dnsPolicy 设置为 Default 或者 None 的 Pod。

如果 Pod 的 dnsPolicy 设置为 “ClusterFirst”，则其名称解析将按其他方式处理，具体取决于存根域和上游 DNS 服务器的配置。

未进行自定义配置：没有匹配上配置的集群域名后缀的任何请求，例如 “www.kubernetes.io”，将会被转发到继承自节点的上游 nameserver。

进行自定义配置：如果配置了存根域和上游 DNS 服务器（和在前面例子配置的一样），DNS 查询将根据下面的流程进行路由：

查询首先被发送到 kube-dns 中的 DNS 缓存层。
从缓存层，检查请求的后缀，并转发到合适的 DNS 上，基于如下的示例：
- 具有集群后缀的名字（例如 “.cluster.local”）：请求被发送到 kube-dns。
- 具有存根域后缀的名字（例如 “.acme.local”）：请求被发送到配置的自定义 DNS 解析器（例如：监听在 1.2.3.4）。
- 不具有能匹配上后缀的名字（例如 “widget.com”）：请求被转发到上游 DNS（例如：Google 公共 DNS 服务器，8.8.8.8 和 8.8.4.4）。

ConfigMap 选项

kube-dns kube-system:kube-dns ConfigMap 的选项如下所示：

字段	格式	描述
`stubDomains`（可选）	使用 DNS 后缀 key 的 JSON map（例如 “acme.local”），以及 DNS IP 的 JSON 数组作为 value。	目标 nameserver 可能是一个 Kubernetes Service。例如，可以运行自己的 dnsmasq 副本，将 DNS 名字暴露到 ClusterDNS namespace 中。
`upstreamNameservers`（可选）	DNS IP 的 JSON 数组。	注意：如果指定，则指定的值会替换掉被默认从节点的 `/etc/resolv.conf` 中获取到的 nameserver。限制：最多可以指定三个上游 nameserver。

示例

示例：存根域

在这个例子中，用户有一个 Consul DNS 服务发现系统，他们希望能够与 kube-dns 集成起来。 Consul 域名服务器地址为 10.150.0.1，所有的 Consul 名字具有后缀 .consul.local。要配置 Kubernetes，集群管理员只需要简单地创建一个 ConfigMap 对象，如下所示：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
data:
  stubDomains: |
    {“consul.local”: [“10.150.0.1”]}

注意，集群管理员不希望覆盖节点的上游 nameserver，所以他们不会指定可选的 upstreamNameservers 字段。

示例：上游 nameserver

在这个示例中，集群管理员不希望显式地强制所有非集群 DNS 查询进入到他们自己的 nameserver 172.16.0.1。而且这很容易实现：他们只需要创建一个 ConfigMap，upstreamNameservers 字段指定期望的 nameserver 即可。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
data:
  upstreamNameservers: |
    [“172.16.0.1”]

调试 DNS 解析

创建一个简单的 Pod 用作测试环境

创建一个名为 busybox.yaml 的文件，其中包括以下内容：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    command:
      - sleep
      - "3600"
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  restartPolicy: Always

使用该文件创建 Pod 并验证其状态：

$ kubectl create -f busybox.yaml pod "busybox" created

$ kubectl get pods busybox NAME READY STATUS RESTARTS AGE busybox 1/1 Running 0


该 Pod 运行后，您可以在它的环境中执行 `nslookup`。如果您看到类似如下的输出，表示 DNS 正在正确工作。

```bash
$ kubectl exec -ti busybox -- nslookup kubernetes.default
Server:    10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10

Name:      kubernetes.default
Address 1: 10.0.0.1

如果 nslookup 命令失败，检查如下内容：

首先检查本地 DNS 配置

查看下 resolv.conf 文件。

$ kubectl exec busybox cat /etc/resolv.conf

验证搜索路径和名称服务器设置如下（请注意，搜索路径可能因不同的云提供商而异）：

search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local google.internal c.gce_project_id.internal
nameserver 10.0.0.10
options ndots:5

如果看到如下错误表明错误来自 kube-dns 或相关服务：

$ kubectl exec -ti busybox -- nslookup kubernetes.default
Server:    10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10

nslookup: can't resolve 'kubernetes.default'

或者

$ kubectl exec -ti busybox -- nslookup kubernetes.default
Server:    10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

nslookup: can't resolve 'kubernetes.default'

检查 DNS pod 是否在运行

使用 kubectl get pods 命令验证 DNS pod 是否正在运行。

$ kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns
NAME                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE
...
kube-dns-v19-ezo1y      3/3       Running   0           1h
...

如果您看到没有 Pod 运行或者 Pod 处于失败/完成状态，DNS 插件可能没有部署到您的当前环境中，您需要手动部署。

检查 DNS pod 中的错误

使用 kubectl logs 命令查看 DNS 守护进程的日志。

$ kubectl logs --namespace=kube-system $(kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns -o name) -c kubedns
$ kubectl logs --namespace=kube-system $(kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns -o name) -c dnsmasq
$ kubectl logs --namespace=kube-system $(kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns -o name) -c sidecar

看看有没有可疑的日志。以字母“W”，“E”，“F”开头的代表警告、错误和失败。请搜索具有这些日志级别的条目，并使用 kubernetes issues来报告意外错误。

DNS 服务启动了吗？

使用 kubectl get service 命令验证 DNS 服务是否启动。

$ kubectl get svc --namespace=kube-system
NAME          CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)             AGE
...
kube-dns      10.0.0.10      <none>        53/UDP,53/TCP        1h
...

如果您已经创建了该服务或它本应该默认创建但没有出现，参考调试服务获取更多信息。

DNS 端点暴露出来了吗？

您可以使用kubectl get endpoints命令验证 DNS 端点是否被暴露。

$ kubectl get ep kube-dns --namespace=kube-system
NAME       ENDPOINTS                       AGE
kube-dns   10.180.3.17:53,10.180.3.17:53    1h

如果您没有看到端点，查看调试服务文档中的端点部分。

获取更多的 Kubernetes DNS 示例，请参考 Kubernetes GitHub 仓库中的cluster-dns示例。

已知问题

Kubernetes安装时不会将节点的 resolv.conf 文件配置为默认使用集群 DNS，因为该过程本身是特定于发行版的。这一步应该放到最后实现。

Linux 的 libc 不可思议的卡住（查看该2005年起暴出来的bug）限制只能有 3 个 DNS nameserver 记录和 6 个 DNS search 记录。Kubernetes 需要消耗 1 个 nameserver 记录和 3 个 search 记录。这意味着如果本地安装已经使用 3 个 nameserver 或使用 3 个以上的 search 记录，那么其中一些设置将会丢失。有个部分解决该问题的方法，就是节点可以运行 dnsmasq，它将提供更多的 nameserver 条目，但不会有更多的 search 条目。您也可以使用 kubelet 的 --resolv-conf 标志。

如果您使用的是 Alpine 3.3 或更低版本作为基础映像，由于已知的 Alpine 问题，DNS 可能无法正常工作。点击这里查看更多信息。

Kubernetes 集群联邦（多可用区支持）

Kubernetes 1.3 版本起引入了支持多站点 Kubernetes 安装的集群联邦支持。这需要对 Kubernetes 集群 DNS 服务器处理 DNS 查询的方式进行一些小的（向后兼容的）更改，以便于查找联邦服务（跨多个 Kubernetes 集群）。有关集群联邦和多站点支持的更多详细信息，请参阅集群联邦管理员指南。

14 KiB Raw Blame History Unescape Escape