K8s: 集群内Pod通信机制之DNS

集群内Pod通信机制之DNS

• Kubernetes 支持两种基本的服务发现模式 —— 环境变量和 DNS

1 ） DNS 概述

• 可以使用附加组件 为 Kubernetes 集群设置 DNS 服务
• 支持群集的 DNS 服务器（例如 CoreDNS）监视 Kubernetes API 中的新服务，并为每个服务创建一组DNS 记录
• 如果在整个群集中都启用了 DNS，则所有 Pod 都应该能够通过其 DNS 名称自动解析服务
• 例如，如果在 Kubernetes 命名空间 “my-ns” 中有一个名为 “my-service” 的服务
• 则控制节点和DNS服务共同为 “my-service.my-ns” 创建 DNS 记录
• “my-ns” 命名空间中的 Pod 应该能够通过简单地对 my-service 进行名称查找来找到它 （“my-service.my-ns” 也可以）
• 其他命名空间中的Pod必须将名称限定为 my-service.my-ns
• 这些名称将解析为为服务分配的群集 IP

2 ）DNS 实践

• Kubernetes DNS 在群集上调度 DNS Pod 和 服务

• 并配置 kubelet 以告知各个容器使用 DNS 服务的 IP来解析 DNS 名称

• 其原理是通过这个DNS记录为每个pod提供一个单一的这个域名

• 然后让集群的DNS服务都能够把这个pod IP给它解析出来

• 我们不推荐进入这个pod的IP 地址，有一些特殊的pod，比如说静态的 pod

• 它的IP实际上是不变的，在这种方式下，会需要一个域名来给它固定一下

• 因为我们不会记这个IP地址，我们会记这个域名解析的地址

• 当 K8s 需要给一个pod提供个固定的域名的时候，就会涉及到创建DNS记录的这个方式

• A/AAAA 记录

  • “普通” 服务会以 my-svc.my-namespace.svc.cluster-domain.example
  • 这种名字的形式被分配一个DNS A 或 AAAA 记录，取决于服务的 IP 协议族
  • 该名称会解析成对应服务的集群 IP

• Pods A/AAAA 记录

  • 经由 Deployment 或者 DaemonSet 所创建的所有 Pods 都会有如下 DNS 解析项与之对应：

    pod-ip-address.deployment-name.my-namespace.svc.cluster-domain.example.
    

  • 就是我的 pod 创建之后，它会有一个pod IP地址, 然后 deployment 的名称再加上namespace
  • 再加上 svc.cluster-domain.example 这么一个路径来提供这个pod的一个访问路径

• 然后，Pod本身提供 的 hostname 和 subdomain 字段

  • 比如，创建 Pod 时其主机名取自 Pod 的 metadata.name 值

• hostname，就是我的主机名, 这个pod我可以认为它是一个最小的主机，这个主机已经有个名字了，比如说叫 busybox1

• 然后，它的子域名的名称就叫 default-subdomain ，或者叫 subdomain 也行

• 然后域名就是你的公司名称，集群的名称，可以是你公司的域名，比如 x.com

• 有了这样的参数之后，我们创建的pod，它就会自带 DNS这个域名，它的hostname 就会变成一个 full qualified 这么一个域名

• 通过这个域名，能够让别人通过这个DNS服务来找到我

• DNS服务，比如说我访问一个网站，x.com, 在公网上域名解析，会有 x.com 对应IP地址的解析记录

• 所以, 通过访问这个域名，然后会拿到这个IP地址，之后，通过HTTP协议连到这个服务器上

• 然后进行握手认证, 以及后续可能的cookie的校验, session的校验等来给我返回这个数据，这就是网络服务提供的一个过程

• 创建 dns-pod.yaml

  apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: default-subdomain
  spec:
    selector:
      app: busybox
    clusterIP: None
    ports:
    - port: 1234 
      targetPort: 1234
  ---
  apiVersion: v1
  kind: Pod
  metadata:
    name: busybox1
    labels:
      app: busybox
  spec:
    hostname: busybox-1
    subdomain: aaa
    containers:
    - name: busybox
      image: busybox
      command:
      - sleep
      - "3600"
  ---
  apiVersion: v1
  kind: Pod
  metadata:
    name: busybox2
    labels:
      app: busybox
  spec:
    hostname: busybox-2
    subdomain: bbb
    containers: 
    - name: busybox
      image: busybox
      command:
      - sleep
      - "3600"
  

• $ kubectl create -f dns-pod.yaml 创建Service和2组pod

  service/default-subdomain created
  pod/busybox1 created
  pod/busybox2 created
  

• $ get po -w | grep busybox 查看pod的创建状态

  busybox1                        1/1     Running            0                 108s
  busybox2                        1/1     Running            0                 108s
  

• $ kubectl exec -it busybox2 -- sh 登录一台pod

• $ hostname busybox-2 这个是简短的

• $ hostname -f busybox-2.bbb.default.svc.cluster.local 这个是全的，是dns上注册的地址

• 有了上面全的域名地址，就可以访问到它这个pod了，通过这种方式，K8s提供了pod的dns注册机制

• DNS 会为此名字提供一个 A 记录或 AAAA 记录，指向该 Pod 的 IP

• “busybox1” 和 “busybox2” 这两个 Pod 分别具有它们自己的 A 或 AAAA 记录