自定义 DNS 服务

本页说明如何配置 DNS Pod(s),以及定制集群中 DNS 解析过程。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群,同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 如果你还没有集群,你可以通过 Minikube 构建一 个你自己的集群,或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建:

您的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.12. 要获知版本信息,请输入 kubectl version.

你的集群必须运行 CoreDNS 插件。 文档迁移到 CoreDNS 解释了如何使用 kubeadmkube-dns 迁移到 CoreDNS。

您的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.12. 要获知版本信息,请输入 kubectl version.

介绍

DNS 是使用集群插件 管理器自动启动的内置的 Kubernetes 服务。

从 Kubernetes v1.12 开始,CoreDNS 是推荐的 DNS 服务器,取代了 kube-dns。 如果 你的集群原来使用 kube-dns,你可能部署的仍然是 kube-dns 而不是 CoreDNS。

说明: CoreDNS 和 kube-dns 的 Service 都在其 metadata.name 字段使用名字 kube-dns。 这是为了能够与依靠传统 kube-dns 服务名称来解析集群内部地址的工作负载具有更好的互操作性。 使用 kube-dns 作为服务名称可以抽离共有名称之后运行的是哪个 DNS 提供程序这一实现细节。

如果你在使用 Deployment 运行 CoreDNS,则该 Deployment 通常会向外暴露为一个具有 静态 IP 地址 Kubernetes 服务。 kubelet 使用 --cluster-dns=<DNS 服务 IP> 标志将 DNS 解析器的信息传递给每个容器。

DNS 名称也需要域名。 你可在 kubelet 中使用 --cluster-domain=<默认本地域名> 标志配置本地域名。

DNS 服务器支持正向查找(A 和 AAAA 记录)、端口发现(SRV 记录)、反向 IP 地址发现(PTR 记录)等。 更多信息,请参见Pod 和 服务的 DNS

如果 Pod 的 dnsPolicy 设置为 "default",则它将从 Pod 运行所在节点继承名称解析配置。 Pod 的 DNS 解析行为应该与节点相同。 但请参阅已知问题

如果你不想这样做,或者想要为 Pod 使用其他 DNS 配置,则可以 使用 kubelet 的 --resolv-conf 标志。 将此标志设置为 "" 可以避免 Pod 继承 DNS。 将其设置为有别于 /etc/resolv.conf 的有效文件路径可以设定 DNS 继承不同的配置。

CoreDNS

CoreDNS 是通用的权威 DNS 服务器,可以用作集群 DNS,符合 DNS 规范

CoreDNS ConfigMap 选项

CoreDNS 是模块化且可插拔的 DNS 服务器,每个插件都为 CoreDNS 添加了新功能。 可以通过维护 Corefile,即 CoreDNS 配置文件, 来定制其行为。 集群管理员可以修改 CoreDNS Corefile 的 ConfigMap,以更改服务发现的工作方式。

在 Kubernetes 中,CoreDNS 安装时使用如下默认 Corefile 配置。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        errors
        health {
            lameduck 5s
        }
        ready
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
           pods insecure
           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
           ttl 30
        }
        prometheus :9153
        forward ./etc/resolv.conf
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }

Corefile 配置包括以下 CoreDNS 插件

  • errors:错误记录到标准输出。

  • health:在 http://localhost:8080/health 处提供 CoreDNS 的健康报告。

  • ready:在端口 8181 上提供的一个 HTTP 末端,当所有能够 表达自身就绪的插件都已就绪时,在此末端返回 200 OK。

  • kubernetes:CoreDNS 将基于 Kubernetes 的服务和 Pod 的 IP 答复 DNS 查询。你可以在 CoreDNS 网站阅读更多细节。 你可以使用 ttl 来定制响应的 TTL。默认值是 5 秒钟。TTL 的最小值可以是 0 秒钟, 最大值为 3600 秒。将 TTL 设置为 0 可以禁止对 DNS 记录进行缓存。

    pods insecure 选项是为了与 kube-dns 向后兼容。你可以使用 pods verified 选项,该选项使得 仅在相同名称空间中存在具有匹配 IP 的 Pod 时才返回 A 记录。如果你不使用 Pod 记录,则可以使用 pods disabled 选项。

  • prometheus:CoreDNS 的度量指标值以 Prometheus 格式在 http://localhost:9153/metrics 上提供。
  • forward: 不在 Kubernetes 集群域内的任何查询都将转发到 预定义的解析器 (/etc/resolv.conf).
  • cache:启用前端缓存。
  • loop:检测到简单的转发环,如果发现死循环,则中止 CoreDNS 进程。
  • reload:允许自动重新加载已更改的 Corefile。 编辑 ConfigMap 配置后,请等待两分钟,以使更改生效。
  • loadbalance:这是一个轮转式 DNS 负载均衡器, 它在应答中随机分配 A、AAAA 和 MX 记录的顺序。

你可以通过修改 ConfigMap 来更改默认的 CoreDNS 行为。

使用 CoreDNS 配置存根域和上游域名服务器

CoreDNS 能够使用 forward 插件配置存根域和上游域名服务器。

示例

如果集群操作员在 10.150.0.1 处运行了 Consul 域服务器, 且所有 Consul 名称都带有后缀 .consul.local。要在 CoreDNS 中对其进行配置, 集群管理员可以在 CoreDNS 的 ConfigMap 中创建加入以下字段。

consul.local:53 {
        errors
        cache 30
        forward . 10.150.0.1
    }

要显式强制所有非集群 DNS 查找通过特定的域名服务器(位于 172.16.0.1),可将 forward 指向该域名服务器,而不是 /etc/resolv.conf

forward .  172.16.0.1

最终的包含默认的 Corefile 配置的 ConfigMap 如下所示:

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        errors
        health
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
           pods insecure
           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
        }
        prometheus :9153
        forward . 172.16.0.1
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }
    consul.local:53 {
        errors
        cache 30
        forward . 10.150.0.1
    }

工具 kubeadm 支持将 kube-dns ConfigMap 自动转换为 CoreDNS ConfigMap。

说明: 尽管 kube-dns 接受 FQDN(例如:ns.foo.com)作为存根域和名字服务器,CoreDNS 不支持此功能。 转换期间,CoreDNS 配置中将忽略所有的 FQDN 域名服务器。

CoreDNS 配置等同于 kube-dns

CoreDNS 不仅仅提供 kube-dns 的功能。 为 kube-dns 创建的 ConfigMap 支持 StubDomainsupstreamNameservers 转换为 CoreDNS 中的 forward 插件。 同样,kube-dns 中的 Federations 插件会转换为 CoreDNS 中的 federation 插件。

示例

用于 kubedns 的此示例 ConfigMap 描述了 federations、stubdomains and upstreamnameservers:

apiVersion: v1
data:
  federations: |
    {"foo" : "foo.feddomain.com"}
  stubDomains: |
    {"abc.com" : ["1.2.3.4"], "my.cluster.local" : ["2.3.4.5"]}
  upstreamNameservers: |
    ["8.8.8.8", "8.8.4.4"]
kind: ConfigMap

CoreDNS 中的等效配置将创建一个 Corefile:

  • 针对 federations:

    federation cluster.local {
        foo foo.feddomain.com
    }
    
  • 针对 stubDomains:

    abc.com:53 {
         errors
         cache 30
         proxy . 1.2.3.4
     }
     my.cluster.local:53 {
         errors
         cache 30
         proxy . 2.3.4.5
     }
    

带有默认插件的完整 Corefile:

.:53 {
    errors
    health
    kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
       pods insecure
       fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
    }
    federation cluster.local {
       foo foo.feddomain.com
    }
    prometheus :9153
    forward .  8.8.8.8 8.8.4.4
    cache 30
}
abc.com:53 {
    errors
    cache 30
    forward . 1.2.3.4
}
my.cluster.local:53 {
    errors
    cache 30
    forward . 2.3.4.5
}

迁移到 CoreDNS

要从 kube-dns 迁移到 CoreDNS,此博客 提供了帮助用户将 kube-dns 替换为 CoreDNS。 集群管理员还可以使用部署脚本 进行迁移。

接下来

最后修改 October 22, 2020 at 7:32 PM PST: fix-24683 (6ed67daf6)