【k8s学习】CoreDNS介绍以及它在Kubernetes上的应用

1. CoreDNS介绍

CoreDNS官网:https://coredns.io/

从官网上可以看到:

CoreDNS is a DNS server. It is written in Go.

CoreDNSDNS Server,它是用GO语言写的。DNS的全称是Domain Name System,域名解析系统。
CoreDNSCNCF下的项目。CNCF指的是Cloud Native Computing Foundation(云原生计算基金会)。

CoreDNS的用户有:
可以看到Kubernetes也是它的用户之一,即在kubernetes上用的DNS Server也是CoreNDS。

image.png

CoreDNS提供的Service注册:
可以看到每个Kubernetes上的Service,都会被CoreDNS记录到Service Registry表中:name和ip地址。
这样我们通过name,就能找到对应的ip地址了。

image.png

2. Kubernetes上的CoreDNS

我用的minikube,版本为:v1.25.2

在namespace=kube-system下查看Pod:

kubectl get pod -n kube-system

image.png

查看Pod详情,可以看到IP为172.17.0.3,port为9153:

kubectl describe pod coredns-64897985d-bbtcp -n kube-system

image.png

查看Service:
image.png

查看Service详情,可以看到Service kube-dns指向的endpoint为172.17.0.3:9153,即上述的corends的Pod,

kubectl describe service kube-dns -n kube-system

image.png

【总结】
minikube上自动安装了coredns组件,并为这个组件创建了一个Service,叫kube-dns。通过Service(ip=10.96.0.10:53)可以找到coredns的Pod(ip=172.17.0.3:9153)。

kubenetes coredns

3. Kubernetes中如何通过DNS name找到IP

参考:【k8s学习】在Kubernetes上部署Hazelcast集群(embedded模式)

假设我们在minikube中部署了一个Pod叫hazelcast-k8s,containerPort为8090,里面有api=/version,返回String为:hazelcast k8s test v1

为上述端口为8090的Pod创建了一个Service,Service本身的端口为8080。

image.png
我们尝试进入这个Pod内部

kubectl exec -it hazelcast-k8s-699ffb895c-jfk42 -- sh

image.png

查看文件:

vi /etc/resolv.conf

文件内容如下:
image.png

可以看到这里的nameserver IP即为上述的kube-system下的Service为kube-dns的IP。

关于resolv.conf,维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Resolv.conf

resolv.conf is the name of a computer file used in various operating systems to configure the system's Domain Name System (DNS) resolver. The file is a plain-text file usually created by the network administrator or by applications that manage the configuration tasks of the system.

大致意思是这个文件是用来管理DNS信息的,通过是由管理员或是applications创建的。在Kubernetes集群中,每个Pod下都会有这个文件,用来指定nameserver以及其它dns信息。

另外,我们在Pod的terminal界面中,还可以用nslookup命令来通过name在dns中查找ip,比如我们查找hazelcast-k8s的ip:

image.png

可以看到,找到的ip正是上述我们部署的Service=hazelcast-k8s的IP,这个Service的DNS全名为:hazelcast-k8s.default.svc.cluster.local,这个规则为:{service-name}.{namespace}.svc.{cluster}.local:{service-port}.

Kubernetes为Pod和Service都提供了DNS注册,详细查看:https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/dns-pod-service/

这意味着,在Kubernetes集群中,我们可以通过hazelcast-k8s这个name找到IP,假如我们这时候新创建另一个Spring Boot项目,那么使用feign client,通过dns name的调用,也能找到我们想要的service,通过service调用到相应的Pod。

4. 创建项目feign-test,通过name调用hazelcast-k8s中的/version

我们在3的一开始就介绍了,Pod hazelcast-k8s有个api=/version,可以返回字符串。我们也为这个Pod创建了端口为8080的Service,我们先用port-forward将内部的Service以8080的端口暴露后(kubectl port-forward service/hazelcast-k8s 8080:8080),再测试下这个api:

image.png

我们再创建另一个项目feign-test,通过name调用hazelcast-k8s的api=/version。

项目结构如下:
feign-test invoke name and find hazelcast-k8s pod

feign客户端代码如下:

@FeignClient(value = "hazelcastClient", url = "http://hazelcast-k8s.default.svc.cluster.local:8080")
public interface HazelcastClient {

    @GetMapping("/version")
    String version();

}

再为这个feign-test项目创建一个Controller,可以通过调用这个Controller进行测试:

@RestController
public class HazelcastController {

    @Autowired
    private HazelcastClient hazelcastClient;

    @GetMapping("hazelcast/version")
    public String version() {
        return hazelcastClient.version();
    }
}
image.png

一切准备就绪后,我们为了测试,将feign-test-service的port暴露到外部,使用kube port-forward:

kubectl port-forward service/feign-test-service 8081:8080

【测试】
image.png
可以看到,在feignClient上指定url = "http://hazelcast-k8s.default.svc.cluster.local:8080",是可以找到hazelcast-k8s这个项目的。

整个过程为:
localhost:8081 --> 找到service=feign-test-service --> 找到pod=feign-test --> 里面指定了url=hazelcast-k8s.default.svc.cluster.local:8080 --> 通过name在coredns registry list中找到ip=10.109.189.73 --> 进而找到service=hazelcast-k8s --> 这个service指向的endPoint为Pod=hazelcast-k8s

当然,如同上述我们#3中测试的,nslookup后面跟short name来也是可以的,即hazelcast-k8s,所以在feignClient中我们也可以用short name来指定target service:

@FeignClient(value = "hazelcastClient", url = "http://hazelcast-k8s:8080")

参考:
https://www.youtube.com/watch?v=OKnOc4I-7sA
https://stackoverflow.com/questions/59559438/retrieve-the-full-name-of-a-service-in-kubernetes
https://medium.com/kubernetes-tutorials/kubernetes-dns-for-services-and-pods-664804211501

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