本文介绍Kubernetes集群中集群DNS服务原理,并针对不同场景介绍如何进行DNS策略配置。

前提条件

在进行内置DNS配置前,请确保您已完成以下操作:

背景信息

ACK集群默认部署了一套DNS服务,通过kube-dns的服务名暴露DNS服务。您可执行以下命令查看kube-dns的服务详情。
kubectl get svc kube-dns -n kube-system
预期输出:
NAME       TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
kube-dns   ClusterIP   172.24.0.10   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   27d
ACK部署的DNS服务后端是两个名为CoreDNS的Pod。您可执行以下命令查看CoreDNS的Pod详情。
kubectl get deployment coredns -n kube-system
预期输出:
NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
coredns   2/2     2            2           27d

集群DNS域名解析原理

ACK集群中kubelet的启动参数有--cluster-dns=<dns-service-ip>--cluster-domain=<default-local-domain>,这两个参数分别被用来设置集群DNS服务器的IP地址和主域名后缀。

Pod内的DNS域名解析配置文件为/etc/resolv.conf,文件内容如下。
nameserver xx.xx.0.10
search kube-system.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:5
参数 描述
nameserver 定义DNS服务器的IP地址。
search 设置域名的查找后缀规则,查找配置越多,说明域名解析查找匹配次数越多。ACK集群匹配有kube-system.svc.cluster.localsvc.cluster.localcluster.local3个后缀,最多进行8次查询才能得到正确解析结果,因为集群里面进行IPV4和IPV6查询各四次。
options 定义域名解析配置文件选项,支持多个KV值。例如该参数设置成ndots:5,说明如果访问的域名字符串内的点字符数量超过ndots值,则认为是完整域名,并被直接解析;如果不足ndots值,则追加search段后缀再进行查询。

根据上述Pod内的配置,集群会将域名请求(集群内部定义的服务或是集群外部域名)查询发往集群DNS服务器获取结果。

集群dnsPolicy配置和场景说明

ACK支持通过dnsPolicy字段为每个Pod配置不同的DNS策略。目前ACK集群支持四种策略:
  • ClusterFirst:通过CoreDNS来做域名解析,Pod内/etc/resolv.conf配置的DNS服务地址是集群DNS服务的kube-dns地址。该策略是集群工作负载的默认策略。
  • None:忽略集群DNS策略,需要您提供dnsConfig字段来指定DNS配置信息。
  • Default:Pod直接继承集群节点的域名解析配置。即在ACK集群直接使用ECS的/etc/resolv.conf文件(文件内配置的是阿里云DNS服务)。
  • ClusterFirstWithHostNet:强制在hostNetWork网络模式下使用ClusterFirst策略(默认使用Default策略)。
针对上述四种策略,本文列举四种场景分别介绍如何配置dnsPolicy。
  • 场景一:使用ACK集群提供的CoreDNS来做域名解析

    针对这种场景,可使用dnsPolicy: ClusterFirst策略。示例配置如下:
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: alpine
      namespace: default
    spec:
      containers:
      - image: alpine
        command:
          - sleep
          - "10000"
        imagePullPolicy: Always
        name: alpine
      dnsPolicy: ClusterFirst
  • 场景二:Pod层面自定义DNS配置

    当您需要给Deployment类型的工作负载指定DNS配置时,可使用dnsPolicy: None策略。示例配置如下:
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: alpine
      namespace: default
    spec:
      containers:
      - image: alpine
        command:
          - sleep
          - "10000"
        imagePullPolicy: Always
        name: alpine
      dnsPolicy: None
      dnsConfig:
        nameservers: ["169.254.xx.xx"]
        searches:
        - default.svc.cluster.local
        - svc.cluster.local
        - cluster.local
        options:
        - name: ndots
          value: "2"
    其中,dnsConfig中的参数说明如下:
    参数 描述
    nameservers 将用作Pod的DNS服务器的IP地址列表。最多可以指定3个IP地址。当Pod的dnsPolicy设置为None时,列表必须至少包含一个IP地址,否则此属性是可选的。列出的DNS的IP列表将合并到基于dnsPolicy生成的域名解析文件的nameserver字段中,并删除重复的地址。
    searches Pod中主机名查找的DNS搜索域列表。此属性是可选的。指定后,提供的列表将合并到从所选DNS策略生成的基本搜索域名中,并删除重复的域名。Kubernetes最多允许6个搜索域。
    options 可选的对象列表,其中每个对象可以具有name属性(必需)和value属性(可选)。此属性中的内容将合并到从指定的DNS策略生成的选项中,并删除重复的条目。

    更多信息,请参见Kubernetes官网的DNS配置说明

  • 场景三:采用阿里云ECS的DNS配置
    当您的应用Pod不需要访问集群内的其它服务,只需要通过阿里云DNS来做解析,也不希望DNS解析经过CoreDNS,可以采用dnsPolicy: Default策略。示例配置如下:
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: alpine
      namespace: default
    spec:
      containers:
      - image: alpine
        command:
          - sleep
          - "10000"
        imagePullPolicy: Always
        name: alpine
      dnsPolicy: Default
  • 场景四:在HostNetwork网络模式下访问集群服务
    如果您的应用Pod使用hostNetwork:true来配置网络,Pod中运行的应用程序可以直接看到宿主机的网络接口,其DNS策略默认为Default,不能访问集群内的服务。如果您希望在此网络模式下访问集群内服务,可使用dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet策略。示例配置如下:
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: alpine
      namespace: default
    spec:
      hostNetwork: true
      dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet
      containers:
      - image: alpine
        command:
          - sleep
          - "10000"
        imagePullPolicy: Always
        name: alpine