时间：2023-08-08 14:14
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作者：admin
DNS简介
DNS服务是域名系统的缩写， 英文全称：Domain Name System，将域名和IP地址相互映射。在容器环境中，DNS至关重要，例如在Kubernetes集群中，通常一组Pod由一个Service负载，但是Service的IP地址有可能需要变动，那么就可以让Pod通过域名的方式去访问Service，Pod无需理会IP地址的变化。
Docker DNS
Docker link
Docker link是一个遗留的特性，在新版本的Docker中，一般不推荐使用。简单来说Docker link就是把两个容器连接起来，容器可以使用容器名进行通信，而不需要依赖ip地址（其实就是在容器的/etc/hosts文件添加了host记录，原本容器之间的IP就是通的，只是我们增加了host记录，可以不用IP去访问）
创建容器centos-1：
[root@host1~]#dockerrun-itd--namecentos-1registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/public-namespace/cr7-centos7-tool:v2
创建容器centos-2，使用--link name:alias，name就是要访问的目标机器，alias就是自定义的别名。
[root@host1~]#dockerrun-itd--namecentos-2--linkcentos-1:centos-1-aliasregistry.cn-shanghai.aliyuncs.com/public-namespace/cr7-centos7-tool:v2
查看容器centos-2的/etc/hosts文件：
[root@host1~]#dockerexeccentos-2cat/etc/hosts 127.0.0.1localhost ::1localhostip6-localhostip6-loopback fe00::0ip6-localnet ff00::0ip6-mcastprefix ff02::1ip6-allnodes ff02::2ip6-allrouters 172.18.0.2centos-1-alias9dde6339057acentos-1#容器centos-1的host记录 172.18.0.3f1a7e5fa3d96#容器centos-2自身的host记录
意味着centos-2可以用centos-1-alias，9dde6339057a，centos-1来访问原先创建的容器。centos-1是不可以通过hostname访问centos-2的。
[root@host1 ~]# docker exec centos-2 ping centos-1-alias PING centos-1-alias (172.18.0.2) 56(84) bytes of data. 64 bytes from centos-1-alias (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.174 ms ^C [root@host1 ~]# docker exec centos-2 ping centos-1 PING centos-1-alias (172.18.0.2) 56(84) bytes of data. 64 bytes from centos-1-alias (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=1.37 ms 64 bytes from centos-1-alias (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.523 ms ^C [root@host1 ~]# docker exec centos-2 ping 9dde6339057a PING centos-1-alias (172.18.0.2) 56(84) bytes of data. 64 bytes from centos-1-alias (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=2.59 ms 64 bytes from centos-1-alias (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=3.75 ms
Embedded DNS
从Docker 1.10开始，Docker提供了一个内置的DNS服务器,当创建的容器属于自定义网络时，容器的/etc/resolv.conf会使用内置的DNS服务器（地址永远是127.0.0.11）来解析相同自定义网络内的其他容器。
为了向后兼容，default bridge网络的DNS配置没有改变，默认的docker网络使用的是宿主机的/etc/resolv.conf的配置。
创建一个自定义网络：
[root@host1~]#dockernetworkcreatemy-network #bridge,host,none为docker默认创建的网络 [root@host1~]#dockernetworkls NETWORKIDNAMEDRIVERSCOPE 2115f17cd9d0bridgebridgelocal 19accfa096cfhosthostlocal a23c8b371c7fmy-networkbridgelocal 0a33edc20faenonenulllocal
分别创建两个容器属于自定义网络my-network中：
[root@host1~]#dockerrun-itd--namecentos-3--netmy-networkregistry.cn-shanghai.aliyuncs.com/public-namespace/cr7-centos7-tool:v2 [root@host1~]#dockerrun-itd--namecentos-4--netmy-networkregistry.cn-shanghai.aliyuncs.com/public-namespace/cr7-centos7-tool:v2
查看容器centos-4的/etc/hosts和/etc/resolv.conf，可以看到nameserver添加的IP为127.0.0.11的Embedded DNS：
#/etc/hosts中没有配置对方的host记录 [root@host1~]#dockerexeccentos-4cat/etc/hosts 127.0.0.1localhost ::1localhostip6-localhostip6-loopback fe00::0ip6-localnet ff00::0ip6-mcastprefix ff02::1ip6-allnodes ff02::2ip6-allrouters 172.19.0.3555281f37ea3 #/etc/resolv.conf配置了dns服务器127.0.0.11 [root@host1~]#dockerexeccentos-4cat/etc/resolv.conf nameserver127.0.0.11 optionsndots:0
此时centos-3和centos-4可以互相解析：
[root@host1 ~]# docker exec centos-4 ping centos-3 PING centos-3 (172.19.0.2) 56(84) bytes of data. 64 bytes from centos-3.my-network (172.19.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.128 ms 64 bytes from centos-3.my-network (172.19.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.078 ms 64 bytes from centos-3.my-network (172.19.0.2): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.103 ms ^C [root@host1 ~]# docker exec centos-3 ping centos-4 PING centos-4 (172.19.0.3) 56(84) bytes of data. 64 bytes from centos-4.my-network (172.19.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.087 ms 64 bytes from centos-4.my-network (172.19.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.101 ms 64 bytes from centos-4.my-network (172.19.0.3): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.076 ms ^C
Docker DNS配置
方式一：docker run （针对单个容器）
| Flag | Description |
|---|---|
| --dns | 指定DNS服务器地址，如果容器不能访问指定的所有ip地址，则会使用8.8.8.8作为DNS服务器地址（Docker默认定义的） |
| --dns-search | 当容器访问一个不包括完全域名的主机名时，在该主机名后面添加dns-search指定的域名后缀，例如容器访问centos-1，dns-search配置的是example.com，则会解析成centos-1.example.com |
| --dns-opt | options ndots:5的含义是当查询的域名字符串内的点字符数量大于等于ndots值（5）时，则认为是完整域名，直接解析，不会走 search 域 |
| --hostname | 指定容器hostname |
方式二：daemon.json
nameserver只针对docker默认网络所有容器，dns-search和dns-opts针对所有网络容器。
{
"dns":["114.114.114.114","223.5.5.5"],
"dns-opts":["ndots:5"],
"dns-search":["example.com"]
}
Kubernetes DNS
在kubernetes中，有以下4中DNS策略，可以通过dnsPolicy指定：
Default: Pod从运行所在的节点继承名称解析配置，就是该 Pod 的 DNS 配置会跟宿主机完全一致。。Default 不是默认的 DNS 策略。如果未明确指定dnsPolicy，则使用 ClusterFirst。
ClusterFirst: 它会预先把 kube-dns（或 CoreDNS）的信息当作预设参数写入到该 Pod 内的 DNS 配置。不过ClusterFirst 还有一个冲突，如果你的 Pod 设置了 HostNetwork=true，则 ClusterFirst 就会被强制转换成 Default。
ClusterFirstWithHostNet: 对于与 hostNetwork（网络接口使用的是宿主机的） 一起运行的 Pod，应显式设置其DNS策略 ClusterFirstWithHostNet，他将同时解决default和ClusterFirst的DNS解析。如果不加上dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet，Pod默认使用所在宿主主机使用的DNS，这样也会导致容器内不能通过service name 访问k8s集群中其他Pod。
None: 表示会清除 Pod 预设的 DNS 配置，当 dnsPolicy 设置成这个值之后，Kubernetes 不会为 Pod 预先载入任何自身逻辑判断得到的 DNS 配置。因此若要将 dnsPolicy 的值设为 None，为了避免 Pod 里面没有配置任何 DNS参数，至少需要在dnsConfig中设置nameservers的参数。
在 Kubernetes 1.11 及其以后版本中，推荐使用 CoreDNS， kubeadm 默认会安装 CoreDNS。当Pod向CoreDNS发起DNS解析请求时，CoreDNS先会自己尝试解析，如果无法解析该域名，会将DNS请求交给CoreDNS的Pod所在的宿主机，让宿主机尝试解析。
本次实验kubernetes集群中coredns service的地址是10.247.3.10。
❯ kubectl get svc -n kube-system NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE coredns ClusterIP 10.247.3.10 53/UDP,53/TCP,8080/TCP 13d
宿主机的/etc/resolv.conf文件如下：
[root@cr7-k8s-85091-ydy99 ~]# cat /etc/resolv.conf # Generated by NetworkManager search openstacklocal nameserver 100.125.1.250 nameserver 100.125.64.250 options single-request-reopen
CluterFirst
CluterFirst是kubernetes集群中默认的DNS策略，这里是一个普通的Pod yaml文件，没有指定dnsPolicy。
apiVersion:v1 kind:Pod metadata: name:busybox namespace:default spec: containers: -image:busybox:1.28 command: -sleep -"3600" imagePullPolicy:IfNotPresent name:busybox restartPolicy:Always
创建Pod后，进入该Pod查看/etc/resolv.conf配置，可以看到nameserver为CoreDNS的service的地址。
/#cat/etc/resolv.conf nameserver10.247.3.10 searchdefault.svc.cluster.localsvc.cluster.localcluster.localopenstacklocal optionssingle-request-reopentimeout:2ndots:5
如果在Pod的yaml文件中指定了DNS参数，会和默认的ClusterFirst的配置叠加：
apiVersion:v1 kind:Pod metadata: name:busybox namespace:default spec: containers: -image:busybox:1.28 command: -sleep -"3600" imagePullPolicy:IfNotPresent name:busybox restartPolicy:Always dnsConfig: nameservers: -1.2.3.4 searches: -ns1.svc.cluster-domain.example -my.dns.search.suffix options: -name:ndots value:"2" -name:edns0
/#cat/etc/resolv.conf nameserver10.247.3.10 nameserver1.2.3.4 searchdefault.svc.cluster.localsvc.cluster.localcluster.localopenstacklocalns1.svc.cluster-domain.examplemy.dns.search.suffix optionstimeout:2ndots:2edns0single-request-reopen
Default
dnsPolicy为Default模式时，Pod使用的是宿主机的DNS配置：
apiVersion:v1 kind:Pod metadata: name:busybox namespace:default spec: containers: -image:busybox:1.28 command: -sleep -"3600" imagePullPolicy:IfNotPresent name:busybox restartPolicy:Always dnsPolicy:Default
/#cat/etc/resolv.conf nameserver100.125.1.250 nameserver100.125.64.250 searchopenstacklocal optionssingle-request-reopentimeout:2
ClusterFirstWithHostNet
当Pod使用了hostNetwork模式时，Pod使用的是宿主机的网卡：
#进入pod后查看 /#ifconfig ...... eth0Linkencap:EthernetHWaddrFA3E14:9B inetaddr:192.168.0.8Bcast:192.168.0.255Mask:255.255.255.0 inet6addr:fe80:3eff149b/64Scope:Link UPBROADCASTRUNNINGMULTICASTMTU:1500Metric:1 RXpackets:44239432errors:0dropped:0overruns:0frame:0 TXpackets:47841007errors:0dropped:0overruns:0carrier:0 collisions:0txqueuelen:1000 RXbytes:19884749467(18.5GiB)TXbytes:34713001649(32.3GiB) ......
当Pod使用hostNetwork模式，并且未指定dnsPolicy为ClusterFirstWithHostNet时，Pod会使用的宿主机的DNS:
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
此时Pod无法通过域名访问Kubernetes集群内部：
#hostNetwork模式如果不指定dnsPolicy则使用default模式，使用的宿主机的DNS /#cat/etc/resolv.conf nameserver100.125.1.250 nameserver100.125.64.250 searchopenstacklocal optionssingle-request-reopentimeout:2 #pod可以通过域名访问外网，但是无法通过域名访问kubernetes集群内部 /#pingbaidu.com PINGbaidu.com(39.156.69.79):56databytes 64bytesfrom39.156.69.79:seq=0ttl=49time=29.193ms 64bytesfrom39.156.69.79:seq=1ttl=49time=29.104ms ^C ---baidu.compingstatistics--- 2packetstransmitted,2packetsreceived,0%packetloss round-tripmin/avg/max=29.104/29.148/29.193ms /#pingnginx ping:badaddress'nginx'
如果Pod在hostNetwork模式下要通过域名的方式访问kubernetes集群内的服务，需要指定dnsPolicy为ClusterFirstWithHostNet：
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
此时查看Pod的DNS配置，可以看到nameserver使用的是CoreDNS:
#ClusterFirstWithHostNet模式DNS使用的是coredns的地址， /#cat/etc/resolv.conf nameserver10.247.3.10 searchdefault.svc.cluster.localsvc.cluster.localcluster.localopenstacklocal optionssingle-request-reopentimeout:2ndots:5 #可以通过域名访问外网，也通过域名访问集群内部 /#nslookupbaidu.com Server:10.247.3.10 Address1:10.247.3.10coredns.kube-system.svc.cluster.local Name:baidu.com Address1:39.156.69.79 Address2:220.181.38.148 /# /#nslookupnginx Server:10.247.3.10 Address1:10.247.3.10coredns.kube-system.svc.cluster.local Name:nginx Address1:10.247.60.222nginx.default.svc.cluster.local /#
None
当设置dnsPolicy为None时，不会使用Kubernetes集群和宿主机的 DNS 策略，但是必须自己配置dnsConfig。
apiVersion:v1 kind:Pod metadata: name:busybox namespace:default spec: containers: -image:busybox:1.28 command: -sleep -"3600" imagePullPolicy:IfNotPresent name:busybox restartPolicy:Always dnsPolicy:None dnsConfig: nameservers: -1.2.3.4
/ # cat /etc/resolv.conf nameserver 1.2.3.4 options single-request-reopen timeout:2
StatefulSet 和 Service
StatefulSet Pod 具有唯一的标识，该标识包括顺序标识、稳定的网络标识和稳定的存储。该标识和 Pod 是绑定的，不管它被调度在哪个节点上。
StatefulSet 中的每个 Pod 根据 StatefulSet 的名称和 Pod 的序号派生出它的主机名。组合主机名的格式为$(StatefulSet 名称)-$(序号)。下例将会创建三个名称分别为web-0、web-1、web-2的 Pod。StatefulSet 可以使用 Headless Service（无头服务）控制它的 Pod 的网络域。管理域的这个服务的格式为：$(服务名称).$(命名空间).svc.cluster.local，其中cluster.local是集群域。一旦每个 Pod 创建成功，就会得到一个匹配的 DNS 子域，格式为：$(pod 名称).$(所属服务的 DNS 域名)，其中所属服务由 StatefulSet 的serviceName域来设定。
通过域名去访问Headless Service负载的Pod是不走iptables的，通过域名去访问ClusterIP负载的Pod要走Iptables。
下面给出一些选择集群域、服务名、StatefulSet 名、及其怎样影响 StatefulSet 的 Pod 上的 DNS 名称的示例：
| Cluster Domain | Service (ns/name) | StatefulSet (ns/name) | StatefulSet Domain | Pod DNS | Pod Hostname |
|---|---|---|---|---|---|
| cluster.local | default/nginx | default/web | nginx.default.svc.cluster.local | web-{0..N-1}.nginx.default.svc.cluster.local | web-{0..N-1} |
| cluster.local | foo/nginx | foo/web | nginx.foo.svc.cluster.local | web-{0..N-1}.nginx.foo.svc.cluster.local | web-{0..N-1} |
| kube.local | foo/nginx | foo/web | nginx.foo.svc.kube.local | web-{0..N-1}.nginx.foo.svc.kube.local | web-{0..N-1} |
Headless Service
首先我们将StatefulSet和Headless Service结合使用，(通常情况下是这么做的）：
apiVersion:v1 kind:Service metadata: name:headless-nginx labels: app:nginx spec: ports: -port:80 name:web clusterIP:None selector: app:nginx --- apiVersion:apps/v1 kind:StatefulSet metadata: name:web spec: selector: matchLabels: app:nginx serviceName:headless-nginx replicas:3 template: metadata: labels: app:nginx spec: containers: -name:nginx image:nginx:1.7.9 ports: -containerPort:80 name:web
查看创建的StatefulSet的Pod，命名是有规律的按照0,1,2的顺序递增。
root@master01:~/yaml/service#kubectlgetpod-owide NAMEREADYSTATUSRESTARTSAGEIPNODENOMINATEDNODEREADINESSGATES web-01/1Running06s192.168.5.59worker01 web-11/1Running05s192.168.30.117worker02 web-21/1Running03s192.168.5.58worker01
查看创建的Headless Service，可以看到ClusterIP为None：
root@master01:~/yaml/service#kubectlgetsvc NAMETYPECLUSTER-IPEXTERNAL-IPPORT(S)AGE headless-nginxClusterIPNone80/TCP15m
找一个相同namespace的Pod来解析该Headless Service：
root@master01:~/yaml/service#kubectlexecbusybox1--nslookupheadless-nginx Server:10.96.0.10 Address1:10.96.0.10kube-dns.kube-system.svc.cluster.local #解析出来的ip地址为3个StatefulSet的pod的ip Name:headless-nginx Address1:192.168.30.117web-1.headless-nginx.default.svc.cluster.local Address2:192.168.5.59web-0.headless-nginx.default.svc.cluster.local Address3:192.168.5.58web-2.headless-nginx.default.svc.cluster.local
查看default命名空间下的Pod的/etc/resolv.conf配置：
root@master01:~/yaml/service#kubectlexecbusybox1--cat/etc/resolv.conf nameserver10.96.0.10 searchdefault.svc.cluster.localsvc.cluster.localcluster.local optionsndots:5
在不同的 namespace 下的 Pod 通过 Service 访问的时候，需要在 Service name 后面加上 .。名字>
root@master01:~/yaml/service#kubectlexecbusybox2-nkube-system--nslookupheadless-nginx.default Server:10.96.0.10 Address1:10.96.0.10kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name:headless-nginx.default.svc.cluster.local Address1:192.168.5.58web-2.headless-nginx.default.svc.cluster.local Address2:192.168.5.59web-0.headless-nginx.default.svc.cluster.local Address3:192.168.30.117web-1.headless-nginx.default.svc.cluster.local
查看kube-system命名空间下的Pod的/etc/resolv.conf配置：
root@master01:~/yaml/service#kubectlexecbusybox2-nkube-system--cat/etc/resolv.confnameserver10.96.0.10 searchkube-system.svc.cluster.localsvc.cluster.localcluster.local optionsndots:5
ClusterIP Service
现在我们将StatefulSet和ClusterIP Service结合使用：
apiVersion:v1 kind:Service metadata: name:clusterip-nginx labels: app:nginx #ClusterIP不为None则表示该Service有ClusterIP spec: ports: -port:80 name:web selector: app:nginx
查看创建的Service：
root@master01:~/yaml/service#kubectlgetsvc NAMETYPECLUSTER-IPEXTERNAL-IPPORT(S)AGE clusterip-nginxClusterIP10.110.176.20180/TCP13s
此时用Pod解析域名只能得到ClusterIP地址，无法得到Pod的IP地址：
root@master01:~/yaml/service#kubectlexecbusybox1--nslookupclusterip-nginx Server:10.96.0.10 Address1:10.96.0.10kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name:clusterip-nginx Address1:10.110.176.201clusterip-nginx.default.svc.cluster.local
Pod 的 hostname 与 subdomain
在 Kubernetes 中，如果不指定 Pod 的 hostname，其默认为 pod.metadata.name，通过 spec.hostname 字段可以自定义；另外还可以给 Pod 设置 subdomain，通过 spec.subdomain 字段。比如下面这个例子：
创建一个Nginx Pod，指定Pod的hostname和subdomain：
apiVersion:v1 kind:Pod metadata: name:nginx labels: name:nginx spec: hostname:domain-test subdomain:subdomain-test containers: -image:nginx name:nginx --- apiVersion:v1 kind:Service metadata: name:subdomain-test spec: selector: name:nginx ports: -port:80 targetPort:80 protocol:TCP
可以查看这个 Pod 的 hostname 和 hosts 文件：
[root@localhost ~]# kubectl get po -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES busybox-5bbb5d7ff7-dh68j 1/1 Running 0 112m 10.244.1.246 172-16-105-2 nginx 1/1 Running 0 2m 10.244.1.253 172-16-105-2 [root@localhost ~]# kubectl exec -it nginx bash root@domain-test:/# cat /etc/hosts # Kubernetes-managed hosts file. 127.0.0.1localhost ::1localhost ip6-localhost ip6-loopback fe00::0ip6-localnet fe00::0ip6-mcastprefix fe00::1ip6-allnodes fe00::2ip6-allrouters 10.244.1.253domain-test.subdomain-test.default.svc.cluster.localdomain-test root@domain-test:/#
在 busybox 容器中通过域名访问这个Pod：
[root@localhost ~]# kubectl exec -it busybox-5bbb5d7ff7-dh68j sh / # wget domain-test.subdomain-test Connecting to domain-test.subdomain-test (10.244.1.253:80) saving to 'index.html' index.html 100% |*****************************************************| 612 000 ETA 'index.html' saved
责任编辑：彭菁
Fidus Sidewinder-100集成PCIe NVMe 控制系统，有
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