Kubernetes集群DNS详解及实践

### 一、整体流程

在Kubernetes集群中,要实现DNS服务需要经过以下几个步骤:

| 步骤 | 描述 |
| -------- | -------- |
| 1. 安装和配置CoreDNS插件 | 在Kubernetes集群中安装和配置CoreDNS插件,作为Kubernetes集群的默认DNS服务 |
| 2. 创建Service | 创建一个Service对象,将其暴露给集群内的其他应用 |
| 3. 配置DNS解析规则 | 编写一个kubectl配置文件,定义容器域名和相应的IP地址 |
| 4. 测试DNS服务 | 部署一个应用,通过容器域名进行服务访问测试 |

下面将逐步介绍每一步的详细操作和相应的代码示例。

### 二、安装和配置CoreDNS插件

首先,我们需要安装和配置CoreDNS插件,它是Kubernetes集群的默认DNS服务。

1. 编辑CoreDNS配置文件`coredns.yaml`,示例如下:

```yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: coredns
data:
Corefile: |
.:53 {
errors
health
kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
pods insecure
upstream
fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
}
prometheus :9153
forward . /etc/resolv.conf
cache 30
loop
reload
loadbalance
}
```

2. 创建CoreDNS插件的Deployment,执行以下命令:

```shell
kubectl create deployment coredns --namespace kube-system \
--image=k8s.gcr.io/coredns:1.7.0 \
--replicas=2 \
--dry-run=client -o yaml > coredns.yaml
```

3. 编辑CoreDNS的Deployment文件`coredns.yaml`,添加以下内容:

```yaml
containers:
- name: coredns
image: k8s.gcr.io/coredns:1.7.0
resources:
limits:
memory: 170Mi
requests:
cpu: 100m
memory: 70Mi
volumeMounts:
- name: config-directory
mountPath: /etc/coredns
- name: coredns-plugin-directory
mountPath: /etc/coredns-plugins
volumes:
- name: config-directory
configMap:
name: coredns
- name: coredns-plugin-directory
emptyDir: {}
```

4. 应用CoreDNS配置和Deployment,执行以下命令:

```shell
kubectl apply -f coredns.yaml
```

5. 验证CoreDNS插件是否正确安装和配置,执行以下命令:

```shell
kubectl -n kube-system get pods -l k8s-app=coredns
```

### 三、创建Service

接下来,我们需要创建一个Service对象,将其暴露给集群内的其他应用,实现DNS服务的可用性。

1. 编写Service配置文件`dns-service.yaml`,示例如下:

```yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: dns-service
labels:
app: dns-service
spec:
selector:
app: coredns
ports:
- protocol: UDP
port: 53
targetPort: 53
```

2. 创建Service,执行以下命令:

```shell
kubectl apply -f dns-service.yaml
```

### 四、配置DNS解析规则

接下来,我们需要在集群中定义容器域名和相应的IP地址,以便进行DNS解析。

1. 编写DNS解析配置文件`dns-configmap.yaml`,示例如下:

```yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: dns-configmap
data:
myapp: |
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: myapp-service
spec:
selector:
app: myapp
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 8080
```

2. 创建DNS解析配置,执行以下命令:

```shell
kubectl apply -f dns-configmap.yaml
```

### 五、测试DNS服务

最后,我们需要部署一个应用来测试我们所配置的DNS服务是否可用。

1. 编写应用的Deployment文件`myapp-deployment.yaml`,示例如下:

```yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: myapp-deployment
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: myapp
template:
metadata:
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
```

2. 创建应用的Deployment,执行以下命令:

```shell
kubectl apply -f myapp-deployment.yaml
```

3. 验证DNS解析是否成功,执行以下命令:

```shell
kubectl exec -it -- nslookup myapp-service
```

以上就是实现Kubernetes集群DNS服务的整体流程及相应的代码示例。通过以上步骤,我们能够配置并测试出可用的DNS服务,实现容器之间和集群内部应用的域名访问。