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Kubernetes（K8s）中的DNS使用详解

什么是Kubernetes DNS (CoreDNS)？

Kubernetes（简称K8s）使用CoreDNS作为其集群内的DNS服务，CoreDNS是一个开源的DNS服务器，负责处理集群内的DNS查询请求，并提供服务发现和负载均衡等功能，从Kubernetes 1.11版本开始，CoreDNS取代了之前的kubedns成为默认的DNS解决方案。

Kubernetes DNS的作用

服务发现（Service Discovery）

在Kubernetes中,每个Pod自动获取DNS配置，可以通过主机名（Hostname）或服务名进行通信，当服务的IP地址变更时，DNS会自动更新解析结果，避免手动维护IP列表。

负载均衡（Load Balancing）

CoreDNS不仅提供名称解析功能,还支持多种负载均衡策略，如轮询（Round Robin）、最少连接（Least Connections）等，以确保流量均匀分布到后端服务实例上。

故障恢复（Fault Tolerance）

通过DNS,Kubernetes能够实现服务的自动故障恢复，如果某个服务实例发生故障，DNS会将请求重定向到其他健康的实例，从而提高系统的可用性和可靠性。

如何配置和使用Kubernetes DNS

CoreDNS的安装与配置

CoreDNS通常作为Kubernetes集群的一部分自动安装和配置,以下是一些基本的配置步骤：

a. 配置文件说明

CoreDNS的配置文件通常位于/etc/coredns/Corefile，以下是一个简单的示例配置文件：

.:53 {
    errors
    log /dev/stdout example.com
    health
    ready
    kubernetes cluster.local inaddr.arpa ip6.arpa {
       pods insecure
       fallthrough inaddr.arpa ip6.arpa
       ttl 30
    }
    prometheus :9153
    forward . /etc/resolv.conf
    cache 30
}

b. 修改每台Node上的kubelet启动参数

确保每台节点上的kubelet都指向CoreDNS的地址,可以在kubelet的启动参数中添加以下内容：

clusterdns=10.96.0.10 clusterdomain=cluster.local

c. 创建CoreDNS RC和Service

创建一个名为coredns的Deployment对象，用于部署和管理CoreDNS实例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: coredns
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: coredns
  template:
    metadata:
      labels:
        app: coredns
    spec:
      containers:
      name: coredns
        image: k8s.gcr.io/coredns:1.8.6
        args: ["conf", "/etc/coredns/Corefile"]
        volumeMounts:
        name: configvolume
          mountPath: /etc/coredns
      volumes:
      name: configvolume
        configMap:
          name: coredns

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: coredns
spec:
  ports:
  port: 53
    protocol: UDP
  port: 53
    protocol: TCP
  clusterIP: None
  selector:
    app: coredns

使用DNS查找Service

在Kubernetes中,可以通过服务名直接访问服务，而不需要知道具体的IP地址，假设有一个名为myservice的服务，你可以通过以下命令查找它的ClusterIP：

kubectl get service myservice o jsonpath='{.spec.clusterIP}'

然后使用这个ClusterIP来访问服务：

curl http://<CLUSTER_IP>:<PORT>/

相关问题与解答

Q1: CoreDNS与kubedns有什么区别？

A1: CoreDNS是Kubernetes社区开发的新一代DNS解决方案，相较于kubedns具有更高的性能和可扩展性，CoreDNS支持更多的功能和插件，如Prometheus监控、自定义插件等，并且可以更灵活地配置以满足不同的需求，CoreDNS还提供了更好的安全性和稳定性。

Q2: 如果我要自定义CoreDNS的配置，应该如何操作？

A2: 你可以通过编辑CoreDNS的配置文件/etc/coredns/Corefile来实现自定义配置，在该文件中，你可以添加或修改各种参数和插件以满足特定的需求，要启用缓存功能，可以在文件末尾添加cache 30。