DNS服务搭建和配置指南
作为服务发现机制的基本功能，在集群内需要能够通过服务名对服务进行访问，这就需要一个集群范围内的DNS服务来完成从服务名到ClusterIP的解析。
DNS服务在Kubernetes的发展过程中经历了3个阶段，接下来会继续讲解。
在k8s1.2版本时，DNS服务是由SkyDNS提供的，它由4个容器组成：kube2sky、skydns、etcd和healthz。
kube2sky容器监听k8s中Service资源的变化，根据Service的名称和IP地址信息生成DNS记录，并将其保存到etcd中；
skydns容器从etcd中读取DNS记录，并为客户端容器应用提供DNS查询服务；
healthz容器提供对skydns服务的健康检查功能。
从Kubernetes1.4版本开始，SkyDNS组件被KubeDNS替换，主要考虑是SkyDNS组件之间通信较多，整体性能不高。KubeDNS由3个容器组成：kubedns、dnsmasq和sidecar，去掉了SkyDNS中的etcd存储，将DNS记录直接保存在内存中，以提高查询性能好。kubedns容器监控Kubernetes中Service资源的变化，根据Service的名称和IP地址生成DNS记录，并将DNS记录保存在内存中；dnsmasq容器从kubedns中获取DNS记录，提供DNS缓存，为客户端容器提供DNS查询服务；sidecar提供对kubedns和dnsmasq服务的健康检查功能。
从Kubernetes 1.11版本开始，kubernetes集群的DNS服务由CoreDNS提供。CoreDNS是CNCF基金会的一个项目，是用GO语言实现的高性能、插件式、易扩展的DNS服务端。CoreDNS解决了KubeDNS的一些问题，例如dnsmasq的安全漏洞、externalName不能使用stubDomains设置，等等。
CoreDNS支持自定义DNS记录及配置upstream DNS Server，可以统一管理Kubernetes基于服务的内容DNS和数据中心的物理DNS。
CoreDNS 没有使用多个容器的架构，只有一个容器便实现了KubeDNS内3个容器的全部功能。
下面以CoreDNS为例说明Kubernetes集群DNS服务的搭建过程。
在创建DNS服务之前修改每个Node上kubelet的启动参数
修改每个Node上Kubelet的启动参数，加上以下两个参数。
◎ –cluster-dns=169.169.0.100：为DNS服务的ClusterIP地址。
◎ –cluster-domain=cluster.local：为在DNS服务中设置的域名。
然后重启kubelet服务。
我们使用kubeadm安装的时候，已经安装了coredns
kubelet 的启动参数在此目录下修改，或者在config.yaml下面修改，图片上面有。
在此处添加：
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创建CoreDNS应用
在部署CoreDNS应用前，至少需要创建一个ConfigMap、一个Deployment和一个Service共3个资源对象。在启用了RBAC的集群中，还可以设置ServiceAccount、ClusterRole、ClusterRoleBinding对CoreDNS容器进行权限设置。
ConfigMap“coredns”主要设置CoreDNS的主要配置文件Corefile的内容，其中可以定义各种域名的解析方式和使用插件，示例如下：
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2kind: ConfigMap
3metadata:
4 name: coredns
5 namespace: kube-system
6data:
7 Corefile: |
8 cluster.local {
9 errors
10 health
11 kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
12 pods insecure
13 upstream
14 fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
15 }
16 prometheus :9153
17 forward . /etc/resolv.conf
18 cache 30
19 loop
20 reload
21 loadbalance
22 }
23 . {
24 cache 30
25 loadbalance
26 forward . /etc/resolv.conf
27 }
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由于Kubeadm已经为我们安装了coreDNS，所以我们可以直接查看对于的yaml文件：
Deployment “coredns” 主要设置CoreDNS容器应用的内容，示例如下。
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2kind: Deployment
3metadata:
4 name: coredns
5 namespace: kube-system
6 labels:
7 k8s-app: kube-dns
8 kubernetes.io/cluster-service: "true"
9 addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
10 kubernetes.io/name: "CoreDNS"
11spec:
12 replicas: 1
13 strategy:
14 type: RollingUpdate
15 rollingUpdate:
16 maxUnavailable: 1
17 selector:
18 matchLabels:
19 k8s-app: kube-dns
20 template:
21 metadata:
22 labels:
23 k8s-app: kube-dns
24 annotations:
25 seccomp.security.alpha.kubernetes.io/pod: 'docker/default'
26 spec:
27 priorityClassName: system-cluster-critical
28 tolerations:
29 - key: "CriticalAddonsOnly"
30 operator: "Exists"
31 nodeSelector:
32 beta.kubernetes.io/os: linux
33 containers:
34 - name: coredns
35 image: coredns/coredms:1.3.1
36 imagePullPolicy: IfNotPresent
37 resources:
38 limits:
39 memory: 170Mi
40 requests:
41 cpu: 100m
42 memonry: 70Mi
43 args: ["-conf", "/etc/coredns/Corefile"]
44 volumeMounts:
45 - name: config-volume
46 mountPath: /etc/coredns
47 readOnly: ture
48 ports:
49 - containerPort: 53
50 name: dns
51 protocol: UDP
52 - containerPort: 53
53 protocol: TCP
54 name: dns-tcp
55 - containerPort: 9153
56 name: metrics
57 protocol: TCP
58 livenessProbe:
59 httpGet:
60 path: /health
61 port: 8080
62 scheme: HTTP
63 initialDelaySeconds: 60
64 timeoutSeconds: 5
65 successThreshold: 1
66 failureThreshold: 5
67 securityContext:
68 allowPrivilegeEscalation: false
69 capabilities:
70 add:
71 - NET_BIND_SERVICE
72 drop:
73 - all
74 readOnlyRootFilesystem: ture
75 dnsPolicy: Default
76 volumes:
77 - name: config-volume
78 configMap:
79 name: coredns
80 items:
81 - key: Corefile
82 path: Corefile
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其中，replicas副本的数量通常应该根据集群的规模和服务数量确定，如果单个CoreDNS进程不足以支撑整个集群的DNS查询，则可以通过水平扩展提高查询能力。由于DNS服务是Kubernetes集群的关键核心服务，所以建议为其Deployment设置自动扩缩容控制器，自动管理其副本数量。另外，对资源限制部分（CPU限制和内存限制）的设置也应根据实际环境进行调整。
ps: yaml文件以下面的为主
kubectl get deployment -n kube-system coredns -o yaml得到如下结果：
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2kind: Deployment
3metadata:
4 annotations:
5 deployment.kubernetes.io/revision: "1"
6 creationTimestamp: "2019-07-30T02:19:22Z"
7 generation: 1
8 labels:
9 k8s-app: kube-dns
10 name: coredns
11 namespace: kube-system
12 resourceVersion: "898"
13 selfLink: /apis/extensions/v1beta1/namespaces/kube-system/deployments/coredns
14 uid: 71ce85cd-b270-11e9-b560-005056944210
15spec:
16 progressDeadlineSeconds: 600
17 replicas: 2
18 revisionHistoryLimit: 10
19 selector:
20 matchLabels:
21 k8s-app: kube-dns
22 strategy:
23 rollingUpdate:
24 maxSurge: 25%
25 maxUnavailable: 1
26 type: RollingUpdate
27 template:
28 metadata:
29 creationTimestamp: null
30 labels:
31 k8s-app: kube-dns
32 spec:
33 containers:
34 - args:
35 - -conf
36 - /etc/coredns/Corefile
37 image: docker.io/dustise/coredns:1.3.1
38 imagePullPolicy: IfNotPresent
39 livenessProbe:
40 failureThreshold: 5
41 httpGet:
42 path: /health
43 port: 8080
44 scheme: HTTP
45 initialDelaySeconds: 60
46 periodSeconds: 10
47 successThreshold: 1
48 timeoutSeconds: 5
49 name: coredns
50 ports:
51 - containerPort: 53
52 name: dns
53 protocol: UDP
54 - containerPort: 53
55 name: dns-tcp
56 protocol: TCP
57 - containerPort: 9153
58 name: metrics
59 protocol: TCP
60 readinessProbe:
61 failureThreshold: 3
62 httpGet:
63 path: /health
64 port: 8080
65 scheme: HTTP
66 periodSeconds: 10
67 successThreshold: 1
68 timeoutSeconds: 1
69 resources:
70 limits:
71 memory: 170Mi
72 requests:
73 cpu: 100m
74 memory: 70Mi
75 securityContext:
76 allowPrivilegeEscalation: false
77 capabilities:
78 add:
79 - NET_BIND_SERVICE
80 drop:
81 - all
82 procMount: Default
83 readOnlyRootFilesystem: true
84 terminationMessagePath: /dev/termination-log
85 terminationMessagePolicy: File
86 volumeMounts:
87 - mountPath: /etc/coredns
88 name: config-volume
89 readOnly: true
90 dnsPolicy: Default
91 nodeSelector:
92 beta.kubernetes.io/os: linux
93 priorityClassName: system-cluster-critical
94 restartPolicy: Always
95 schedulerName: default-scheduler
96 securityContext: {}
97 serviceAccount: coredns
98 serviceAccountName: coredns
99 terminationGracePeriodSeconds: 30
100 tolerations:
101 - key: CriticalAddonsOnly
102 operator: Exists
103 - effect: NoSchedule
104 key: node-role.kubernetes.io/master
105 volumes:
106 - configMap:
107 defaultMode: 420
108 items:
109 - key: Corefile
110 path: Corefile
111 name: coredns
112 name: config-volume
113status:
114 availableReplicas: 2
115 conditions:
116 - lastTransitionTime: "2019-07-30T02:25:38Z"
117 lastUpdateTime: "2019-07-30T02:25:38Z"
118 message: Deployment has minimum availability.
119 reason: MinimumReplicasAvailable
120 status: "True"
121 type: Available
122 - lastTransitionTime: "2019-07-30T02:19:28Z"
123 lastUpdateTime: "2019-07-30T02:25:42Z"
124 message: ReplicaSet "coredns-6897bd7b5" has successfully progressed.
125 reason: NewReplicaSetAvailable
126 status: "True"
127 type: Progressing
128 observedGeneration: 1
129 readyReplicas: 2
130 replicas: 2
131 updatedReplicas: 2
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Service“kube-dns”是DNS服务的配置，示例如下：
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2kind: Service
3metadata:
4 labels:
5 k8s-app: kube-dns
6 kubernetes.io/cluster-service: "true"
7 kubernetes.io/name: KubeDNS
8 name: kube-dns
9 namespace: kube-system
10spec:
11 selector:
12 k8s-app: kube-dns
13 clusterIP: 10.96.0.10
14 ports:
15 - name: dns
16 port: 53
17 protocol: UDP
18 targetPort: 53
19 - name: dns-tcp
20 port: 53
21 protocol: TCP
22 targetPort: 53
23 - name: metrics
24 port: 9153
25 protocol: TCP
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这个服务需要设置固定的ClusterIP，也需要将所有Node上的kubelet启动参数–cluster-dns设置为这个ClusterIP。
如果没有安装CoreDNS的小伙伴，可以通过上面的yaml创建安装哦
服务名的DNS解析
接下来使用一个带有nslookup工具的Pod来验证DNS服务能否正常工作：
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2kind: Pod
3metadata:
4 name: busybox
5 namespace: default
6spec:
7 containers:
8 - name: busybox
9 image: busybox
10 command:
11 - sleep
12 - "3600"
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创建busybox并验证DNS服务器
在使用nslookup工具验证DNS服务能否正常工作：
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如果某个Service属于不同的命名空间，那么在进行Service查找时，需要补充Namespace的名称，组合成完整的域名。下面以查找kube-dns服务为例，将其所在的Namespace“kube-system”补充在服务名之后，用“.”连接为“kube-dns.kube-system”，即可查询成功。
小结：
今天的内容到此结束，明天我们接着讲解DNS服务。
谢谢大家的支持，喜欢的话可以点关注哦~
