K8S(04)核心插件-coredns服务

淡淡的烟草味﹌ 2022-11-29 12:55 224阅读 0赞

# K8S核心插件-coredns服务 #

\[TOC\]

## 1 coredns用途 ##

[coredns github地址][coredns github] coredns都做了什么：[Kubernetes内部域名解析原理、弊端及优化方式][Kubernetes] coredns在K8S中的用途,主要是用作服务发现，也就是服务(应用)之间相互定位的过程。

### 1.1 为什么需要服务发现 ###

**在K8S集群中，POD有以下特性：**

1.  服务动态性强 容器在k8s中迁移会导致POD的IP地址变化
2.  更新发布频繁 版本迭代快，新旧POD的IP地址会不同
3.  支持自动伸缩 大促或流量高峰需要动态伸缩，IP地址会动态增减

**service资源解决POD服务发现：** 为了解决pod地址变化的问题，需要部署service资源，用service资源代理后端pod，通过暴露service资源的固定地址(集群IP)，来解决以上POD资源变化产生的IP变动问题

**那service资源的服务发现呢？**

service资源提供了一个不变的集群IP供外部访问，但

1.  IP地址毕竟难以记忆
2.  service资源可能也会被销毁和创建
3.  能不能将service资源名称和service暴露的集群网络IP对于
4.  类似域名与IP关系，则只需记服务名就能自动匹配服务IP
5.  岂不就达到了service服务的自动发现

**在k8s中，coredns就是为了解决以上问题。**

## 2 coredns的部署 ##

从coredns开始，我们使用声明式向k8s中交付容器的方式，来部署服务

### 2.1 获取coredns的docker镜像 ###

以下操作可以在任意节点上完成,推荐在`7.200`上做,因为接下来制作coredns的k8s配置清单也是在运维主机`7.200`上创建后,再到node节点上应用

docker pull docker.io/coredns/coredns:1.6.1
    docker tag coredns:1.6.1 harbor.zq.com/public/coredns:v1.6.1
    docker push harbor.zq.com/public/coredns:v1.6.1

### 2.2 创建coredns的资源配置清单 ###

以下资源配置清单,都是参考官网改出来的

mkdir -p /data/k8s-yaml/coredns

#### 2.2.1 rbac集群权限清单 ####

cat >/data/k8s-yaml/coredns/rbac.yaml <<EOF
    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
    EOF

#### 2.2.2 configmap配置清单 ####

cat >/data/k8s-yaml/coredns/cm.yaml <<EOF
    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
           }
    EOF

#### 2.2.3 depoly控制器清单 ####

cat >/data/k8s-yaml/coredns/dp.yaml <<EOF
    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.zq.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
    EOF

### 2.2.4 service资源清单 ###

cat >/data/k8s-yaml/coredns/svc.yaml <<EOF
    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
    EOF

### 2.3 创建资源并验证 ###

在任意NODE节点执行配置都可以,先

#### 2.3.1 验证服务能够访问\` ####

[root@hdss7-21 ~]# dig -t A harbor.zq.com  +short
    10.4.7.200

#### 2.3.2 创建资源: ####

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

![mark][]

#### 2.3.3. 查看创建情况: ####

kubectl get all -n kube-system
    kubectl get svc -o wide -n kube-system
    dig -t A www.baidu.com @192.168.0.2 +short

![mark][mark 1]

#### 2.3.4 使用dig测试解析 ####

[root@hdss7-21 ~]# dig -t A www.baidu.com @192.168.0.2 +short
    www.a.shifen.com.
    39.156.66.18
    39.156.66.14
    [root@hdss7-21 ~]# dig -t A harbor.zq.com @192.168.0.2 +short
    10.4.7.200

coredns已经能解析外网域名了,因为coredns的配置中,写了他的上级DNS为`10.4.7.11`,如果它自己解析不出来域名,会通过递归查询一级级查找 但coredns我们不是用来做外网解析的,而是用来做service名和serviceIP的解析

#### 2.3.5 创建一个service资源来验证 ####

先查看`kube-public`名称空间有没有pod

~]#  kubectl get pod  -n kube-public
    No resources found.
    # 之前我调试问题已经清理了所有的POD,所以没有

如果没有则先创建pod

kubectl create deployment nginx-dp --image=harbor.zq.com/public/nginx:v1.17.9 -n kube-public

~\]\# kubectl get deployments -n kube-public  
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE  
nginx-dp 1/1 1 1 35s

~\]\# kubectl get pod -n kube-public  
NAME READY STATUS RESTARTS AGE  
nginx-dp-568f8dc55-rxvx2 1/1 Running 0 56s

给pod创建一个service

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

~\]\# kubectl -n kube-public get service  
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE  
nginx-dp ClusterIP 192.168.63.255 <none> 80/TCP 11s

验证是否可以解析

~]# dig -t A nginx-dp @192.168.0.2 +short
    # 发现无返回数据,难道解析不了
    # 其实是需要完整域名:服务名.名称空间.svc.cluster.local.

~\]\# dig -t A nginx-dp.kube-public.svc.cluster.local. @192.168.0.2 +short  
192.168.63.255

> 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：

进入到pod内部再次验证

~]# kubectl -n kube-public exec -it nginx-dp-568f8dc55-rxvx2 /bin/bash
    -qjwmz:/# apt update && apt install curl
    -qjwmz:/# ping nginx-dp
    PING nginx-dp.kube-public.svc.cluster.local (192.168.191.232): 56 data bytes
    64 bytes from 192.168.191.232: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.184 ms
    64 bytes from 192.168.191.232: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.225 ms

为什么在容器中不用加全域名?

-qjwmz:/# cat /etc/resolv.conf 
    nameserver 192.168.0.2
    search kube-public.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local host.com
    options ndots:5

> 当我进入到pod内部以后，会发现我们的dns地址是我们的coredns地址，以及搜索域中已经添加了搜索域:`kube-public.svc.cluster.local`

我们解决了在集群内部解析的问题，要想在集群外部访问我们的服务还需要`igerss`服务暴露功能

现在，我们已经解决了在集群内部解析的问题，但是我们怎么做到在集群外部访问我们的服务呢？

[coredns github]: https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/cluster/addons/dns/coredns/coredns.yaml.base
[Kubernetes]: http://ccnuo.com/2019/08/25/CoreDNS%EF%BC%9AKubernetes%E5%86%85%E9%83%A8%E5%9F%9F%E5%90%8D%E8%A7%A3%E6%9E%90%E5%8E%9F%E7%90%86%E3%80%81%E5%BC%8A%E7%AB%AF%E5%8F%8A%E4%BC%98%E5%8C%96%E6%96%B9%E5%BC%8F/
[mark]: /images/20221124/c3aad90b88074ebda5c063fc81372a6e.png
[mark 1]: /images/20221124/9c07e1eaffc84ac7b2553f9c589b45be.png