kubernetes进阶（三）服务发现-coredns

Paper-Dragon2023/8/13...大约 4 分钟

kubernetes进阶（三）服务发现-coredns

一、服务发现核心概念

1.1 服务发现定义

服务发现即分布式系统中服务实例间相互定位的过程，主要解决以下核心问题：

1、服务动态性强--容器在k8s中ip变化或迁移

2、更新发布频繁--版本迭代快

3、支持自动伸缩--大促或流量高峰

1.2 Kubernetes中的解决方案

通过Service资源实现：

提供稳定虚拟IP（ClusterIP）
动态维护Endpoint列表
负载均衡能力

那么，如何解决service资源名称和service资源暴露出来的集群网络IP做自动的对应呢，从而达到服务的自动发现呢？

二、CoreDNS部署准备

2.1 基础环境配置

从coredns开始，我们采用向k8s中交付容器的方式，来部署服务，并且使用声明式的方式，来部署服务。

2.2 Nginx资源配置服务器

vi /etc/nginx/conf.d/k8s-yaml.od.com.conf

server {
    listen       80;
    server_name  k8s-yaml.od.com;

    location / {
        autoindex on;
        default_type text/plain;
        root /data/k8s-yaml;
    }
}

# mkdir -p /data/k8s-yaml/coredns# nginx -t
# nginx -s reload

2.3 DNS域名解析配置

# vi /var/named/od.com.zone
在最后添加一条解析记录

$ORIGIN od.com.
$TTL 600        ; 10 minutes
@               IN SOA  dns.od.com. dnsadmin.od.com. (
                                2019061803 ; serial
                                10800      ; refresh (3 hours)
                                900        ; retry (15 minutes)
                                604800     ; expire (1 week)
                                86400      ; minimum (1 day)
                                )
                                NS   dns.od.com.
$TTL 60 ; 1 minute
dns                A    10.4.7.11
harbor             A    10.4.7.200
k8s-yaml           A    10.4.7.200

# systemctl restart named

coredns github地址：

https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/cluster/addons/dns/coredns/coredns.yaml.base

三、CoreDNS安装配置

3.1 镜像准备

# cd /data/k8s-yaml/coredns
# docker pull docker.io/coredns/coredns:1.6.1
# docker tag c0f6e815079e harbor.od.com/public/coredns:v1.6.1
# docker push harbor.od.com/public/coredns:v1.6.1

然后编辑资源配置清单：可以从官网上参考资源配置清单

3.2 RBAC权限配置

# vi rbac.yaml

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
  labels:
      kubernetes.io/cluster-service: "true"
      addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  labels:
    kubernetes.io/bootstrapping: rbac-defaults
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
  name: system:coredns
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - endpoints
  - services
  - pods
  - namespaces
  verbs:
  - list
  - watch
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  annotations:
    rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: "true"
  labels:
    kubernetes.io/bootstrapping: rbac-defaults
    addonmanager.kubernetes.io/mode: EnsureExists
  name: system:coredns
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:coredns
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: coredns
  namespace: kube-system

3.3 Corefile配置

# vi cm.yaml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        errors
        log
        health
        ready
        kubernetes cluster.local 192.168.0.0/16  #service资源cluster地址
        forward . 10.4.7.11   #上级DNS地址
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
       }

3.4 Deployment配置

# vi dp.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: coredns
    kubernetes.io/name: "CoreDNS"
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: coredns
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: coredns
    spec:
      priorityClassName: system-cluster-critical
      serviceAccountName: coredns
      containers:
      - name: coredns
        image: harbor.od.com/public/coredns:v1.6.1
        args:
        - -conf
        - /etc/coredns/Corefile
        volumeMounts:
        - name: config-volume
          mountPath: /etc/coredns
        ports:
        - containerPort: 53
          name: dns
          protocol: UDP
        - containerPort: 53
          name: dns-tcp
          protocol: TCP
        - containerPort: 9153
          name: metrics
          protocol: TCP
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /health
            port: 8080
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 60
          timeoutSeconds: 5
          successThreshold: 1
          failureThreshold: 5
      dnsPolicy: Default
      volumes:
        - name: config-volume
          configMap:
            name: coredns
            items:
            - key: Corefile
              path: Corefile

3.5 Service资源配置

# vi svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: coredns
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    kubernetes.io/name: "CoreDNS"
spec:
  selector:
    k8s-app: coredns
  clusterIP: 192.168.0.2
  ports:
  - name: dns
    port: 53
    protocol: UDP
  - name: dns-tcp
    port: 53
  - name: metrics
    port: 9153
    protocol: TCP

四、服务部署与验证

4.1 应用资源配置

# kubectl create -f http://k8s-yaml.od.com/coredns/rbac.yaml
# kubectl create -f http://k8s-yaml.od.com/coredns/cm.yaml
# kubectl create -f http://k8s-yaml.od.com/coredns/dp.yaml
# kubectl create -f http://k8s-yaml.od.com/coredns/svc.yaml

4.2 组件状态检查

# kubectl get all -n kube-system

查看coredns的cluster ip：

# kubectl get svc -o wide -n kube-system

五、功能验证

5.1 基础DNS解析测试

# dig -t A www.baidu.com @192.168.0.2 +short

看到已经可以解析到百度。

5.2 Service名称解析测试

测试准备

# kubectl expose nginx-dp --port=80 -n kube-public

测试：使用coredns测试解析，需要使用SQDN规则

# dig -t A nginx-dp.kube-public.svc.cluster.local. @192.168.0.2 +short

可以看到我们没有手动添加任何解析记录，我们nginx-dp的service资源的IP，已经被解析了：

六、实现原理剖析

6.1 DNS解析流程

6.2 搜索域工作机制

推荐大家了解一下coredns都做了什么：Kubernetes内部域名解析原理、弊端及优化方式

大家可以看到，当我进入到pod内部以后，我们会发现我们的dns地址是我们的coredns地址，以及搜索域：

七、延伸扩展

7.1 外部访问方案

7.2 性能调优建议

接下来我们来学习k8s服务暴露。

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