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dns_pod_service.md

File metadata and controls

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DNS for Services and Pods

本文提供了 Kubernetes 对 DNS 支持的概述

Introduction

Kubernetes DNS 在集群上 Schedules 了一个 DNS pod 和 Service，然后配置 kubelets 使相互独立的容器通过 DNS Services IP 解析 DNS name

What things get DNS names

每个 service (包括 DNS server 本身) 都会在集群中分配一个 DNS name。默认 client pod DNS 搜索的区域为所属的 namespace 和 集群定义的 domain

by example:

假设在 Kubernetes namespace bar 中有一个 service name foo ，一个 pod 运行在 namespace bar 可以通过 DNS query foo 查询到该服务。 一个 pod 运行在 namespace quux 可以通过 DNS query foo.bar 查询到该服务

Services

A records

"Normal" (not headless，有cluster IP) 服务会被分配一个 DNS A 记录，例如： my-svc.my-namespace.svc.cluster.local 会被解析为 Service 的集群 IP

"Headless" (没有 cluster IP) 服务也会分配一个 DNS A 记录，例如： my-svc.my-namespace.svc.cluster.local 。不像 Normal 服务，它会解析为一个服务若干 pods 的 IP 集合， 客户端使用这个 IP 集合，或通过标准的 round-robin 方式挑选 IP

SRV records

为 named ports 创建 SRV 记录，它属于 normal 或 Headless Services 的一部分。

SRV record 的组成形式如： _my-port-name._my-port-protocol.my-svc.my-namespace.svc.cluster.local

对于 Normal 服务解析为端口号和服务名记录: my-svc.my-namespace.svc.cluster.local

对于 Headless 服务解析为多条包含端口和服务名记录: auto-generated-name.my-svc.my-namespace.svc.cluster.local

Pods

Pod's hostname and subdomain fields

现在创建一个 pod， 主机名默认就是 Pod's metadata.name 字段的值

Pod Spec 有一个可选字段 hostname , 可以用来指定 hostname 。当指定 hostname 将会优先使用，不会生成默认主机名

Pod Sepc 也有一个可选字段 subdomain ，用来指定 subdomain 。例如：一个 Pod hostname 为 foo， subdomain 为 bar ，namespace 为 my-namespace， FQDN (fully qualified domain name) 就是 foo.bar.my-namespace.svc.cluster.local

Example:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: default-subdomain
spec:
  selector:
    name: busybox
  clusterIP: None
  ports:
  - name: foo # Actually, no port is needed.
    port: 1234
    targetPort: 1234
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox1
  labels:
    name: busybox
spec:
  hostname: busybox-1
  subdomain: default-subdomain
  containers:
  - image: busybox:1.28
    command:
      - sleep
      - "3600"
    name: busybox
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox2
  labels:
    name: busybox
spec:
  hostname: busybox-2
  subdomain: default-subdomain
  containers:
  - image: busybox:1.28
    command:
      - sleep
      - "3600"
    name: busybox

如果在同一个 namespace 中存在一个 pod subdomain 为 default-subdomain ，和一个 headless 服务，名字也是 default-subdomain , 这个 pod 将会看到自己的 FQDN 名称为 busybox-1.default-subdomain.my-namespace.svc.cluster.local 。 DNS 提供一个 A 记录指向 Pod IP ， busybox1 和 busybox2 两者皆有独立的 A 记录

这个 Endpoint object 可以指定 hostname 为任意的 endpoint 地址以及它的 IP

Pod's DNS Policy

DNS policies 可以基于每个 pod 制定，在 Pod.Sepc.dnsPolicy 字段。 现在 Kubernetes 支持以下 pod-specific DNS policies

  • Default - Pod 继承当前运行 Node 节点的 DNS 配置。更多细节请参考 related discussion
  • ClusterFirst - 如果 DNS 查询与配置的域名后缀不匹配，如 www.kubernetes.io， 将会被转发到该 Node 继承的上游 DNS Server 。 集群管理员可能配置了额外的上游 DNS Server
  • ClusterFirstWithHostNet - 对于直接运行在主机网络的 Pods，需要显式申明 DNS Policy
  • None - 允许 Pod 忽略 Kubernets 环境中 DNS 的配置，假设所有 DNS 的配置由 Pod.Spec.dnsConfig 字段提供 。更多细节请参考 pods dns config

Note: Default 并不是默认的 DNS Policy，如果 dnsPolicy 没有明确指定，默认为 ClusterFrist

下面 Pod 的示例展示了 DNS Policy 为 ClusterFirstWithHostNet ，因为它的 hostNetwork 为 true

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox
  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: busybox:1.28
    command:
      - sleep
      - "3600"
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: busybox
  restartPolicy: Always
  hostNetwork: true
  dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet

Pod's DNS Config

Pods DNS Config 允许用户更好的控制 Pod DNS Settings

dnsConfig 字段是可选的，可以与任何 dnsPolicy 配置使用。如果 Pods dnsPolicy 设置为 None， 那么 dnsConfig 字段必须指定

以下是用户可以在 dnsConfig 字段中指定的属性：

  • namespace - DNS Server 的 IP 列表，最多三个。如果 dnsPolicy 为 None ， 那最少需要有一个 IP ，否则这个属性是可选的。IP 列表会和 DNS policy 的 DNS Server IP 去重合并
  • searches - 搜索域，最多六个，可选属性，会和 DNS Policy 的搜索域去重合并
  • options - 一个可选的对象列表。每个对象包含一个 name 字段（必填）和一个 value 字段（可选）。会和 DNS Policy 的 options 去重合并

以下是自定义 DNS 的 Pod 一个示例：

service/networking/custom-dns.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  namespace: default
  name: dns-example
spec:
  containers:
    - name: test
      image: nginx
  dnsPolicy: "None"
  dnsConfig:
    nameservers:
      - 1.2.3.4
    searches:
      - ns1.svc.cluster.local
      - my.dns.search.suffix
    options:
      - name: ndots
        value: "2"
      - name: edns0

当上面的 Pod 创建成功，/etc/resolv.conf 将会有以下内容：

nameserver 1.2.3.4
search ns1.svc.cluster.local my.dns.search.suffix
options ndots:2 edns0

对于 IPv6 设置，search 和 nameserver 将会类似于以下内容：

$ kubectl exec -it dns-example -- cat /etc/resolv.conf
nameserver fd00:79:30::a
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:5