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    容器服务 Kubernetes 版 ACK：DNS概述

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    容器服务 Kubernetes 版 ACK：DNS概述

    更新时间：Mar 12, 2025

    在Kubernetes集群中，Pod访问Service或集群外的服务时使用的是域名，但是域名需要被解析为IP地址才可访问。DNS（Domain Name System）就用于这个场景，它保存了名称与IP地址的对应关系。通过本文，您可了解DNS的基础知识、ACK中的DNS组件以及DNS配置。

    DNS域名解析原理

    虽然互联网设备通过IP地址互相通信，但是域名本身包含了语义，比起IP地址更容易记忆。因此，绝大多数情况下，客户端会通过域名发起请求。下图展示了客户端向example.com发送请求时的流程：

    image

    1. 服务器向DNS服务器注册自身的IP地址与域名，DNS服务器会保存对应的记录。

    2. 客户端向DNS服务器询问example.com对应的IP地址。

    3. DNS服务器根据保存的记录将IP返回给客户端。

    4. 客户端使用IP地址访问目标服务器。

    集群中的DNS组件

    在ACK托管集群中，有两个负责DNS的组件，CoreDNS与NodeLocal DNSCache。在您了解它们的作用之前，请您阅读下方的内容，了解集群中DNS的基础知识。

    在大多数情况下，Service只会显示一个简短的名称。但在进行DNS查询时，会使用Service的完整域名，格式为“<servicename>.<namespace>.svc.<ClusterDomain>”。其中<ClusterDomain>为集群本地顶级域名，默认为cluster.local，支持自定义配置。例如，在default命名空间中，名为database-svc的Service，它的完整域名为database-svc.default.svc.cluster.local。

    在Pod创建时，节点上的kubelet会为Pod配置/etc/resolv.conf配置文件，Pod进行DNS查询时会参考此文件中的配置。

    CoreDNS

    CoreDNS是Kubernetes集群中负责DNS解析的组件，能够支持解析集群内部自定义服务域名和集群外部域名。CoreDNS项目由CNCF托管。关于CoreDNS的更多信息，请参见CoreDNS: DNS and Service Discovery。

    与开源Kubernetes标准相同，ACK集群默认安装CoreDNS作为DNS服务器。CoreDNS以Deployment的方式部署在了集群的kube-system命名空间下。kube-dns则是CoreDNS所属的ClusterIP类型的Service。CoreDNS的配置方法，请参见CoreDNS配置说明。

    通过kubectl查看CoreDNS所属的资源

    1. 查看Deployment

      kubectl get deployment -l k8s-app=kube-dns -n kube-system

      预期输出：

      NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
coredns   2/2     2            2           1h

    2. 查看Service

      kubectl get service -n kube-system kube-dns

      预期输出：

      NAME       TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
kube-dns   ClusterIP   172.**.**.**   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   1h

    下面的示例中，处于default命名空间的Pod尝试访问database-svc，经历了以下流程：

    image

    1. Pod查看/etc/resolv.conf配置文件，确定了DNS服务器的IP为172.0.XX.X，这是kube-dns的ClusterIP。

    2. Pod向kube-dns发起DNS查询，它会以search中的值作为后缀发起查询，即依次尝试查询：

      1. database-svc.default.svc.cluster.local（与Pod同一命名空间的Service）

      2. database-svc.svc.cluster.local（其他命名空间的Service）

      3. database-svc.cluster.local（集群范围内的域名）

      4. database-svc（集群外域名）

    3. CoreDNS Pod返回结果，对应的IP为172.4.XX.X。

    4. Pod使用此IP访问目标服务database-svc。

    NodeLocal DNSCache

    NodeLocal DNSCache会在每个Worker节点配置DNS缓存，可以降低CoreDNS的压力，提升集群DNS的稳定性和可用性。 我们总是建议您在集群下安装该组件，提升DNS 解析的稳定性。您可参见使用NodeLocal DNSCache安装并使用组件。

    下面的示例中，在安装了NodeLocal DNSCache且给default命名空间打上node-local-dns-injection: "enabled"标签后，处于default命名空间的Pod尝试访问database-svc，经历了以下流程：

    image

    1. Pod会首先查看所在节点的DNS缓存。

    2. 根据节点DNS缓存是否命中，此时会分为两种情况：

      1. 缓存命中，即节点DNS缓存中有database-svc记录，则缓存返回结果，Pod使用结果访问服务。

      2. 缓存未命中，即节点DNS缓存中没有database-svc记录，则仍旧通过CoreDNS获取结果。从CoreDNS获取的结果将同步到节点DNS缓存以便后续使用。

    集群DNS配置

    集群中的DNS配置可分为下列三个维度，它们分别作用于不同的范围。

    集群配置（全局）

    ClusterDomain是每个节点的kubelet配置，但是在整个集群内所有节点的kubelet中都应保持一致，否则会出现网络错误。

    • ClusterDomain

      ClusterDomain是集群本地顶级域名，即集群中所有Service完整域名的默认后缀，默认为cluster.local。ClusterDomain配置通常用于区分集群内网络与集群外网络。在创建集群时，您可对ClusterDomain自定义，请注意不要与您常用的外部域名重合。

      image.png

    节点配置

    • resolveConf

      resolveConf指定节点上 DNS 配置文件的路径。当 Pod 的 dnsPolicy 为 Default 时，kubelet 会将 resolveConf 指定的文件（默认 /etc/resolv.conf）复制到 Pod 的 /etc/resolv.conf 中。

    Pod配置

    • 每个Pod都有两个配置：dnsPolicy及dnsConfig，您可通过它们为Pod自定义DNS策略。dnsPolicy定义Pod的DNS解析策略，dnsConfig 用于自定义 DNS 服务器和搜索域。请参见DNS策略配置和域名解析说明，了解如何结合场景使用dnsPolicy与dnsConfig。