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怎么在kubernetes中部署DNS

发表于:2024-11-11 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年11月11日,本篇内容介绍了"怎么在kubernetes中部署DNS"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
千家信息网最后更新 2024年11月11日怎么在kubernetes中部署DNS

本篇内容介绍了"怎么在kubernetes中部署DNS"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

1.为什么要部署DNS

kubernetes 提供了 service 的概念可以通过 VIP(Service IP 是 virtual IP(VIP)) 访问 pod 提供的服务,但是在使用的时候还有一个问题:怎么知道某个应用的 VIP?比如我们有两个应用,一个 app,一个 是 db,每个应用使用 rc或deployment进行管理,并通过 service 暴露出端口提供服务。app 需要连接到 db 应用,我们只知道 db 应用的名称,但是并不知道它的 VIP 地址。这就涉及到了==服务发现==的问题了。

  • 针对以上问题,k8s提供了三种==服务发现==的方法:

方法1.通过kubernetes 提供的 API 查询

该方法较为简单,但问题较多。首先每个应用都要在启动的时候编写查询依赖服务的逻辑,这本身就是重复和增加应用的复杂度;其次这也导致应用需要依赖 kubernetes,不能够单独部署和运行(当然如果通过增加配置选项也是可以做到的,但这又是增加复杂度)。

方法2.环境变量

K8S默认支持,这一方法是参照docker的。每个 pod 启动时候,k8s会将之前存在的所有服务的 IP 和 port 信息通过环境变量的形式写入到新启动的pod中,这样 pod中的应用可以通过读取环境变量来获取依赖服务的地址信息。但是有个很大的问题:依赖的服务必须在 pod 启动之前就存在,不然就不会出现在环境变量中。

方法3.DNS(最理想的方案)

应用只需要知道服务的具体名字,不需要关心服务的实际的 ip 地址,中间的==服务名--IP==转换由DNS自动完成。名字和 ip 之间的转换就是 DNS 系统的功能。

2.DNS 版本介绍

DNS 服务不是独立的系统服务,而是一种 ==addon== ,作为==插件==来安装的,不是 kubernetes 集群必须的(==但是非常推荐安装==)。可以把它看做运行在集群上的应用,只不过这个应用比较特殊而已。 目前常用的DNS配置方式有两种,在 1.3 之前使用 etcd + kube2sky + skydns + exechealthz的方式,在 1.3 之后可以使用 kubedns + dnsmasq +sidecar 的方式。

下面对这些组件功能进行介绍

  • 1.3版本前

  1. etcd: DNS存储

  2. kube2sky: 通过K8S API监视Service资源的变化,将service注册到etcd

  3. skydns: 提供DNS域名解析服务,为集群中的Pod提供DNS查询服务

  4. exechealthz: 提供对skydns服务的健康检查功能

架构图

  • 1.3版本后

  1. kubedns: 通过K8S API监视Service资源的变化,并使用树形结构在内存中保存DNS记录

  2. dnsmasq: 提供DNS域名解析服务,为集群中的Pod提供DNS查询服务

  3. exechealthz: 提供对kubedns和dnsmasq两个服务的健康检查功能,更加完善

架构图

从中可以看出kubedns替代了 etcd和 kube2sky这两个功能,为dnsmasq提供查询服务,使用树形结构在内存中保存DNS记录

dnsmasq在kube-dns插件中的作用: 通过kubedns容器获取DNS规则,在集群中提供DNS查询服务 提供DNS缓存,提高查询性能 降低kubedns容器的压力、提高稳定性

3.搭建DNS

网上有很多搭建的教程,本人一一尝试!发现都没成功!很尴尬!可能是因为k8s版本不同或k8s集群搭建方式不同,又或者是引入了ServiceAccount 、token和认证等模块。此处就不详细介绍。 通过本人不懈努力(请允许我装个B..),终于实现了一个精简版DNS方案:kubedns + dnsmasq + exechealthz,具体的yaml文件可点击这里查看。

废话不多说,直接上内容!

dns-rc.yaml

apiVersion: v1kind: ReplicationControllermetadata:  name: kube-dns-v15  namespace: kube-system  labels:    k8s-app: kube-dns    version: v15    kubernetes.io/cluster-service: "true"spec:  replicas: 1  selector:    k8s-app: kube-dns    version: v15  template:    metadata:      labels:        k8s-app: kube-dns        version: v15        kubernetes.io/cluster-service: "true"    spec:      containers:      - name: kubedns        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/sjq-k8s/kubedns-amd64:1.5        resources:          # TODO: Set memory limits when we've profiled the container for large          # clusters, then set request = limit to keep this container in          # guaranteed class. Currently, this container falls into the          # "burstable" category so the kubelet doesn't backoff from restarting it.          limits:            cpu: 100m            memory: 200Mi          requests:            cpu: 100m            memory: 100Mi        livenessProbe:          httpGet:            path: /healthz            port: 8080            scheme: HTTP          initialDelaySeconds: 60          timeoutSeconds: 5          successThreshold: 1          failureThreshold: 5        readinessProbe:          httpGet:            path: /readiness            port: 8081            scheme: HTTP          # we poll on pod startup for the Kubernetes master service and          # only setup the /readiness HTTP server once that's available.          initialDelaySeconds: 30          timeoutSeconds: 5        args:        # command = "/kube-dns"        - --kube_master_url=http://192.168.122.10:8080        - --domain=cluster.local.        - --dns-port=10053        ports:        - containerPort: 10053          name: dns-local          protocol: UDP        - containerPort: 10053          name: dns-tcp-local          protocol: TCP      - name: dnsmasq        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/sjq-k8s/dnsmasq:1.1        args:        - --cache-size=1000        - --no-resolv        - --server=127.0.0.1#10053        ports:        - containerPort: 53          name: dns          protocol: UDP        - containerPort: 53          name: dns-tcp          protocol: TCP      - name: healthz        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/sjq-k8s/exechealthz-amd64:1.0        resources:          # keep request = limit to keep this container in guaranteed class          limits:            cpu: 10m            memory: 20Mi          requests:            cpu: 10m            memory: 20Mi        args:        - -cmd=nslookup kubernetes.default.svc.cluster.local 127.0.0.1 >/dev/null        - -port=8080        ports:        - containerPort: 8080          protocol: TCP      dnsPolicy: Default  # Don't use cluster DNS.

其中的镜像由于被墙,所以直接被我替换成了本人阿里云上的镜像,可以直接下载使用, 其中- --kube_master_url=http://192.168.122.10:8080 中的IP记得换成自己的master ip和port

dns-svc.yaml

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: kube-dns  namespace: kube-system  labels:    k8s-app: kube-dns    kubernetes.io/cluster-service: "true"    kubernetes.io/name: "KubeDNS"spec:  selector:    k8s-app: kube-dns  clusterIP: 192.168.3.10   ports:  - name: dns    port: 53    protocol: UDP  - name: dns-tcp    port: 53    protocol: TCP

其中将clusterIP: 192.168.3.10 中的ip换成你实际定义的dns集群ip。

创建rc和service

$ kubectl create -f skydns-rc.yaml replicationcontroller "kube-dns-v15" created$ kubectl create -f skydns-svc.yaml service "kube-dns" created

查看是否running

$ kubectl get pod -n kube-systemNAME                                   READY     STATUS    RESTARTS   AGEkube-dns-v15-32902                     3/3       Running   0          2m$$ kubectl get svc -n kube-systemNAME                   CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)         AGEkube-dns               192.168.3.10            53/UDP,53/TCP   7m

4.验证dns是否有效

通过启动一个带有nslookup工具的busybox来验证DNS服务是否能够正常工作:

busybox.yaml

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: busybox  namespace: defaultspec:  containers:  - image: busybox    command:      - sleep      - "3600"    imagePullPolicy: IfNotPresent    name: busybox  restartPolicy: Always

启动

$ kubectl create -f busybox.yaml pod "busybox" created

pod成功运行后,通过kubectl exec <容器Id> nslookup进行测试

$ kubectl exec busybox -- nslookup kubernetesServer:    192.168.3.10Address 1: 192.168.3.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.localName:      kubernetesAddress 1: 192.168.3.1 kubernetes.default.svc.cluster.local

成功!

如果测试的服务的命名空间不是default,那么一定要加上命名空间,不然会报下面的错误

$ kubectl exec busybox -- nslookup kube-dnsnslookup: can't resolve 'kube-dns'Server:    192.168.3.10Address 1: 192.168.3.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

加上命名空间后

$ kubectl exec busybox -- nslookup kube-dns.kube-systemServer:    192.168.3.10Address 1: 192.168.3.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.localName:      kube-dns.kube-systemAddress 1: 192.168.3.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

5.实际搭建截图

创建成功图

验证成功图

可能的问题

"怎么在kubernetes中部署DNS"的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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