Service/Pod的DNS

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参考文档： Kubernetes 文档 DNS for Services and Pods (opens new window)

本文介绍了 Kubernetes 中的 DNS 分配方式

概述

Kubernetes 集群中运行了一组 DNS Pod，配置了对应的 Service，并由 kubelete 将 DNS Service 的 IP 地址配置到节点上的容器中以便解析 DNS names。

集群中的每一个 Service（包括 DNS 服务本身）都将被分配一个 DNS name。默认情况下，客户端 Pod 的 DNS 搜索列表包括 Pod 所在的名称空间以及集群的默认域。例如：

假设名称空间 bar 中有一个 Service 名为 foo：

• 名称空间 bar 中的 Pod 可以通过 nslookup foo 查找到该 Service
• 名称空间 quux 中的 Pod 可以通过 nslookup foo.bar 查找到该 Service

本文后面的章节详细介绍了支持的 DNS 记录类型及格式。如果有任何其他类型的格式凑巧可以使用，这仅仅是实现上的细节，并且可能在将来的版本中失效。参考此文档可以查看最新的规范 Kubernetes DNS-Based Service Discovery (opens new window)

Services

A 记录

• Service（headless Service 除外）将被分配一个 DNS A 记录，格式为 my-svc.my-namespace.svc.cluster-domain.example。该 DNS 记录解析到 Service 的 ClusterIP。

• Headless Service（没有 ClusterIP）也将被分配一个 DNS A 记录，格式为 my-svc.my-namespace.svc.cluster-domain.example。该 DNS 记录解析到 Service 所选中的一组 Pod 的 IP 地址的集合。调用者应该使用该 IP 地址集合，或者按照轮询（round-robin）的方式从集合中选择一个 IP 地址使用。

SRV 记录

Service（含 headless Service）的命名端口（有 name 的端口）将被分配一个 SRV 记录，其格式为 _my-port-name._my-port-protocol.my-svc.my-namespace.svc.cluster-domain.example：

• 对于一个普通 Service（非 headless Service），该 SRV 记录解析到其端口号和域名 my-svc.my-namespace.svc.cluster-domain.example
• 对于一个 Headless Service，该 SRV 记录解析到多个结果：每一个结果都对应该 Service 的一个后端 Pod，包含其端口号和 Pod 的域名 auto-generated-pod-name.my-svc.my-namespace.svc.cluster-domain.example

Pods

Pod 的 hostname / subdomain

Kubernetes 在创建 Pod 时，将 Pod 定义中的 metadata.name 的值作为 Pod 实例的 hostname。

Pod 定义中有一个可选字段 spec.hostname 可用来直接指定 Pod 的 hostname。例如，某 Pod 的 spec.hostname 字段被设置为 my-host，则该 Pod 创建后 hostname 将被设为 my-host

Pod 定义中还有一个可选字段 spec.subdomain 可用来指定 Pod 的 subdomain。例如，名称空间 my-namespace 中，某 Pod 的 hostname 为 foo，并且 subdomain 为 bar，则该 Pod 的完整域名（FQDN）为 foo.bar.my-namespace.svc.cluster-domain.example。

例子：

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 Pod 所在名称空间中存在一个 headless Service，其名称与 Pod 的 subdomain 相同，则集群的 KubeDNS 服务器仍将为 Pod 的完整域名（FQDN）返回一个 A 记录。例如，假设一个 Pod 的 hostname 为 busybox-1 且其 subdomain 为 default-subdomain，同名称空间下有一个 headless Service 的名字为 default-subdomain，此时，该 Pod 的完整域名（FQDN）为 busybox-1.default-subdomain.my-namespace.svc.cluster-domain.example。DNS 服务将其解析到一个 A 记录，指向 Pod 的 IP 地址。上面 yaml 文件中的 Pod busybox1 和 busybox2 都将有各自的 A 记录

备注

• A 记录不是根据 Pod name 创建的，而是根据 hostname 创建的。如果一个 Pod 没有 hostname 只有 subdomain，则 Kubernetes 将只为其 headless Service 创建一个 A 记录 default-subdomain.my-namespace.svc.cluster-domain.example，该记录指向 Pod 的 IP 地址。
• Pod 必须达到就绪状态才可以拥有 A 记录，除非 Service 的字段 spec.publishNotReadyAddresses 被设置为 True

Pod 的 DNS Policy

可以为每一个 Pod 设置其自己的 DNS Policy。Kubernetes 通过 Pod 定义中的 spec.dnsPolicy 字段设置 DNS Policy，可选的值有：

• Default： Pod 从其所在的节点继承域名解析配置。更多细节请参考 Customizing DNS Service (opens new window)

• ClusterFirst：任何与集群域名后缀（例如 www.kubernetes.io）不匹配的 DNS 查询，都将被转发到 Pod 所在节点的上游 DNS 服务。集群管理员可能配置了额外的 stub-domain 及上游 DNS 服务，更多细节请参考 Customizing DNS Service (opens new window)

• ClusterFirstWithHostNet： 对于运行在节点网络上的 Pod，其 dnsPolicy 必须指定为 ClusterFirstWithHostNet

• None： 允许 Pod 忽略 Kubernetes 环境中的 DNS 设置。此时，该 Pod 的 DNS 的所有设置必须通过 spce.dnsConfig 指定。 参考 Pod 的 DNS 配置

dnsPolicy的默认值

“Default” 并非是默认的 DNS Policy。如果 spec.dnsPolicy 字段未指定，则 “ClusterFirst” 将被默认使用

下面的例子中的 Pod，其 DNS Policy 必须设置为 “ClusterFirstWithHostNet”，因为它的 hostNetwork 字段为 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 的 DNS 配置 Kuboard v1.0.8.3

Kuboard v1.0.8.3 开始，支持 Pod 的 dnsConfig 字段。配置界面在 工作负载编辑器 --> 容器组的更多设定

在 Kubernetes 中，您可以直接配置 Pod 的 DNS 设置。

Pod 定义中的 spec.dnsConfig 是可选字段，且可以与任何类型的 spec.dnsPolicy 配合使用。如果 spec.dnsPolicy 被设置为 “None”，则 spec.dnsConfig 必须被指定。

spec.dnsConfig 中有如下字段可以配置：

• nameservers： Pod 的 DNS Server IP 地址列表。最多可以执行 3 个 IP 地址。当 spec.dnsPolicy 为 “None”，至少需要指定一个 IP 地址，其他情况下该字段是可选的。DNS Server 的 IP 地址列表将会与 DNS Policy 所产生的 DNS Server 地址列表合并（重复的条目被去除）。

• searches：Pod 中执行域名查询时搜索域的列表。该字段是可选的。如果指定了该字段，则指定的搜索域列表将与 DNS Policy 所产生的搜索域列表合并（重复的条目被去除）。合并后的列表最多不超过 6 个域。

• options：可选数组，其中每个元素由 name 字段（必填）和 value 字段（选填）组成。该列表中的内容将与 DNS Policy 所产生的 DNS 选项合并（重复的条目被去除）

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-domain.example
      - my.dns.search.suffix
    options:
      - name: ndots
        value: "2"
      - name: edns0

上述 Pod 创建后，容器 test 的 etc/resolv.conf 文件如下所示（从 spec.dnsConfig 的配置产生），执行命令 kubectl exec -it dns-example -- cat /etc/resolv.conf 可查看该文件内容：

nameserver 1.2.3.4
search ns1.svc.cluster-domain.example my.dns.search.suffix
options ndots:2 edns0

如果集群使用的是 IPv6，执行命令 kubectl exec -it dns-example -- cat /etc/resolv.conf 的输出结果如下所示：

nameserver fd00:79:30::a
search default.svc.cluster-domain.example svc.cluster-domain.example cluster-domain.example
options ndots:5

版本兼容性

Pod 定义中的 spec.dnsConfig 和 spec.dnsPolicy=None 的兼容性如下：

Kubernetes 版本号	支持情况
1.14	Stable
1.10	Beta（默认启用）
1.9	Alpha