【kubernetes/k8s概念】coredns 概念原理与使用
WHY ？
kuberntes 中的 pod 基于 service 域名解析后，再负载均衡分发到 service 后端的各个 pod 服务中，如果没有 DNS 解析，则无法查到各个服务对应的 service 服务
在 Kubernetes 中，服务发现有几种方式：
- 基于环境变量的方式
- 基于内部域名的方式
WHAT ?
从 K8S 1.11 开始，K8S 已经使用 CoreDNS，替换 KubeDNS 来充当其 DNS 解析
DNS 如何解析，依赖容器内 resolv 文件的配置
# cat /etc/resolv.conf
nameserver 10.200.254.254
search default.svc.cluster.local. svc.cluster.local. cluster.local.
options ndots:5
ndots:5：如果查询的域名包含的点 “.” 不到 5 个，那么进行 DNS 查找，将使用非完全限定名称（或者叫绝对域名），如果你查询的域名包含点数大于等于 5，那么 DNS 查询，默认会使用绝对域名进行查询。
Kubernetes 域名的全称，必须是 service-name.namespace.svc.cluster.local 这种模式，服务名
# nslookup kubernetes.default.svc.cluster.local
Server: 10.200.254.254
Address: 10.200.254.254:53Name: kubernetes.default.svc.cluster.local
Address: 10.200.0.1
DNS策略，在Pod，Deployment RC等资源设置 dnsPolicy
-
None
用于想要自定义 DNS 配置的场景，而且需要和 dnsConfig 配合一起使用
-
Default
让 kubelet 来决定使用何种 DNS 策略。而 kubelet 默认使用宿主机的 /etc/resolv.conf（使用宿主机的DNS策略）
但 kubelet 可以配置使用什么文件来进行 DNS 策略，使用 kubelet 的参数：–resolv-conf=/etc/resolv.conf 来决定 DNS 解析文件地址
-
ClusterFirst
表示 POD 内的 DNS 使用集群中配置的 DNS 服务，使用 Kubernetes 中 kubedns 或 coredns 服务进行域名解析。如果解析不成功，才会使用宿主机的 DNS 进行解析
- ClusterFirstWithHostNet
POD 是用 HOST 模式启动的（HOST模式），用 HOST 模式表示 POD 中的所有容器，都使用宿主机的 /etc/resolv.conf 进行 DNS 查询，但如果使用了 HOST 模式，还继续使用 Kubernetes 的 DNS 服务，那就将 dnsPolicy 设置为 ClusterFirstWithHostNet
配置文件使用 configmap
- health：CoreDNS 健康检查为 http://$IP:8080/health，返回为 OK
- kubernetes：CoreDNS 将根据 Kubernetes 服务和 pod 的 IP 回复 DNS 查询
- prometheus：CoreDNS 度量 http://$IP:9153/metrics
- proxy：不在 Kubernetes 集群域内的查询都将转发到预定义的解析器（/etc/resolv.conf），可以配置多个upstream 域名服务器，也可以用于延迟查找 /etc/resolv.conf 中定义的域名服务器
- cache：启用缓存，30 秒 TTL
- loop：检测简单的转发循环，如果找到循环则停止 CoreDNS 进程
- reload：允许自动重新加载已更改的 Corefile
- loadbalance：DNS 负载均衡器，默认round_robin
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: coredns
namespace: namespace-test
data:
Corefile: |
.:53 {
errors
health
ready
kubernetes cluster.local 10.200.0.0/16 {
pods insecure
upstream 114.114.114.114
fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
namespaces namespace-test
}
prometheus :9153
forward . /etc/resolv.conf
cache 30
loop
reload
loadbalance
}
Coredns 规定协议
当前 CoreDNS 接受4种协议: DNS, DNS over TLS (DoT), DNS over HTTP/2 (DoH)
and DNS over gRPC。可以通过在服务器配置文件，在zone 前加个前缀来指定服务器接收哪种协议。
dns://for plain DNS (the default if no scheme is specified).tls://for DNS over TLS, see RFC 7858.https://for DNS over HTTPS, see RFC 8484.grpc://for DNS over gRPC.
UDP非标准端口只在某些地区某些运营商有用，DoT，即DNS over TLS，支持DoT的公共DNS服务有Quad9的9.9.9.9，Google的8.8.8.8以及Cloudflare的1.1.1.1，可以这么使用：
.:5301 {
forward . tls://9.9.9.9 {
tls_servername dns.quad9.net
}
cache
}
.:5302 {
forward . tls://1.1.1.1 tls://1.0.0.1 {
tls_servername 1dot1dot1dot1.cloudflare-dns.com
}
cache
}
.:5303 {
forward . tls://8.8.8.8 tls://8.8.4.4 {
tls_servername dns.google
}
cache
}
由于proxy插件新版本已经移除，作为external plugin，需要自己编译CoreDNS。
- git clone https://github.com/coredns/coredns.git
- cd coredns
- make
CoreDNS使用了go modules机制，所以在make过程中会自动下载依赖的package。可以通过HTTP_PROXY环境变量指定，或者使用国内的一些镜像（如果你信得过的话）通过GOPROXY环境变量指定。
则在make前，要修改plugin.cfg文件，加入以下：
- proxy:github.com/coredns/proxy
再make，就会把插件编译进去。如果发现没有编译进去，可以先执行一下go generate coredns.go再make
coredns 安装部署
下载：https://github.com/coredns/deployment/tree/master/kubernetes
deploy.sh 用于生成用于 kube-dns 的集群上运行 CoreDNS 的 yaml 文件
coredns.yaml.sed 文件作为模板，它创建一个 ConfigMap 和一个 CoreDNS deployment 的yaml 文件
./deploy.sh 172.18.0.0/24 cluster.local 生成 yaml 文件，在使用 kubectl apply 部署在 k8s 中
官方性能
计算表达式： MB required (default settings) = (Pods + Services) / 1000 + 54
- cache 需要 30 MB，大约缓存 10000 条记录
- 操作 buffer 需要 5 MB，用于处理查询，大约可以承受 30 K QPS 量
容器内抓包
docker inspect --format "{{.State.Pid}}" container
# 进入 container namespace
nsenter -n -t ￥pid
# 对 53 端口进行抓包
# tcpdump -i eth0 -N udp dst port 53
参考：
https://coredns.io/
https://github.com/coredns/coredns
https://github.com/coredns/deployment/blob/master/kubernetes/Scaling_CoreDNS.md