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 kubeadm 从 kube-dns 迁移到 CoreDNS。

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。

  1. apiVersion: v1
  2. kind: ConfigMap
  3. metadata:
  4.   name: coredns
  5.   namespace: kube-system
  6. data:
  7.   Corefile: |
  8.     .:53 {
  9.         errors
  10.         health {
  11.             lameduck 5s
  12.         }
  13.         ready
  14.         kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
  15.            pods insecure
  16.            fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
  17.            ttl 30
  18.         }
  19.         prometheus :9153
  20.         forward . /etc/resolv.conf
  21.         cache 30
  22.         loop
  23.         reload
  24.         loadbalance
  25.     }

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。

  1. consul.local:53 {
  2.         errors
  3.         cache 30
  4.         forward . 10.150.0.1
  5.     }

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。

  1. forward .  172.16.0.1

最终的包含默认的 Corefile 配置的 ConfigMap 如下所示：

  1. apiVersion: v1
  2. kind: ConfigMap
  3. metadata:
  4.   name: coredns
  5.   namespace: kube-system
  6. data:
  7.   Corefile: |
  8.     .:53 {
  9.         errors
  10.         health
  11.         kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
  12.            pods insecure
  13.            fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
  14.         }
  15.         prometheus :9153
  16.         forward . 172.16.0.1
  17.         cache 30
  18.         loop
  19.         reload
  20.         loadbalance
  21.     }
  22.     consul.local:53 {
  23.         errors
  24.         cache 30
  25.         forward . 10.150.0.1
  26.     }

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 StubDomains 和 upstreamNameservers 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：

  1. apiVersion: v1
  2. data:
  3.   federations: |
  4.         {"foo" : "foo.feddomain.com"}
  5.   stubDomains: |
  6.         {"abc.com" : ["1.2.3.4"], "my.cluster.local" : ["2.3.4.5"]}
  7.   upstreamNameservers: |
  8.         ["8.8.8.8", "8.8.4.4"]
  9. kind: ConfigMap

CoreDNS 中的等效配置将创建一个 Corefile：

  • 针对 federations:

    1. federation cluster.local {
    2.     foo foo.feddomain.com
    3. }

  • 针对 stubDomains:

    1. abc.com:53 {
    2.      errors
    3.      cache 30
    4.      proxy . 1.2.3.4
    5.  }
    6.  my.cluster.local:53 {
    7.      errors
    8.      cache 30
    9.      proxy . 2.3.4.5
    10.  }

带有默认插件的完整 Corefile：

  1. .:53 {
  2.     errors
  3.     health
  4.     kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
  5.        pods insecure
  6.        fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
  7.     }
  8.     federation cluster.local {
  9.        foo foo.feddomain.com
  10.     }
  11.     prometheus :9153
  12.     forward .  8.8.8.8 8.8.4.4
  13.     cache 30
  14. }
  15. abc.com:53 {
  16.     errors
  17.     cache 30
  18.     forward . 1.2.3.4
  19. }
  20. my.cluster.local:53 {
  21.     errors
  22.     cache 30
  23.     forward . 2.3.4.5
  24. }

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 March 17, 2021 at 4:05 PM PST : Update dns-custom-nameservers.md (74ce07a55)