Kubernetes如何使用kube-dns实现服务发现
大纲:
• Kubernetes中如何发现服务
• 如何发现Pod提供的服务
• 如何使用Service发现服务
• 如何使用kube-dns发现服务
• kube-dns原理
• 组成
• 域名格式
• 配置
注:本次分享内容基于Kubernetes 1.2版本!
下面从一个简单的例子开始讲解。
1.Kubernetes中如何发现服务
◆ 发现Pod提供的服务
首先使用nginx-deployment.yaml文件创建一个Nginx Deployment,文件内容如图所示:
首先创建两个运行Nginx服务的Pod:
使用kubectl create -f nginx-deployment.yaml指令创建,这样便可以得到两个运行nginx服务的Pod。待Pod运行之后查看一下它们的IP,并在k8s集群内通过podIP和containerPort来访问Nginx服务:
获取Pod IP:
在集群内访问Nginx服务:
看到这里相信很多人会有以下疑问:
1. 每次收到获取podIP太扯了,总不能每次都要手动改程序或者配置才能访问服务吧,要怎么提前知道podIP呢?
2. Pod在运行中可能会重建,IP变了怎么解?
3. 如何在多个Pod中实现负载均衡嘞?
这些问题使用k8s Service就可以解决。
◆ 使用Service发现服务
下面为两个Nginx Pod创建一个Service。使用nginx-service.yaml文件进行创建,文件内容如下:
创建之后,仍需要获取Service的Cluster-IP,再结合Port访问Nginx服务。
Service可以将pod IP封装起来,即使Pod发生重建,依然可以通过Service来访问Pod提供的服务。此外,Service还解决了负载均衡的问题,大家可以多访问几次Service,然后通过kubectl logs <Pod Name>来查看两个Nginx Pod的访问日志来确认。
获取IP:
在集群内访问Service:
虽然Service解决了Pod的服务发现和负载均衡问题,但存在着类似的问题:不提前知道Service的IP,还是需要改程序或配置啊。看到这里有没有感觉身体被掏空?
接下来聊聊kube-dns是如何解决上面这个问题的。
◆ 使用kube-dns发现服务
kube-dns可以解决Service的发现问题,k8s将Service的名称当做域名注册到kube-dns中,通过Service的名称就可以访问其提供的服务。
可能有人会问如果集群中没有部署kube-dns怎么办?没关系,实际上kube-dns插件只是运行在kube-system命名空间下的Pod,完全可以手动创建它。可以在k8s源码(v1.2)的cluster/addons/dns目录下找到两个模板(skydns-rc.yaml.in和skydns-svc.yaml.in)来创建,为大家准备的完整示例文件会在分享结束后提供获取方式,PPT中只截取了部分内容。
通过skydns-rc.yaml文件创建kube-dns Pod,其中包含了四个containers,这里开始简单过一下文件的主要部分,稍后做详细介绍。
第一部分可以看到kube-dns使用了RC来管理Pod,可以提供最基本的故障重启功能。
创建kube-dns Pod,其中包含了4个containers
接下来是第一个容器 etcd ,它的用途是保存DNS规则。
第二个容器 kube2sky ,作用是写入DNS规则。
第三个容器是 skydns ,提供DNS解析服务。
最后一个容器是 healthz ,提供健康检查功能。
有了Pod之后,还需要创建一个Service以便集群中的其他Pod访问DNS查询服务。通过skydns-svc.yaml创建Service,内容如下:
创建完kube-dns Pod和Service,并且Pod运行后,便可以访问kube-dns服务。
下面创建一个Pod,并在该Pod中访问Nginx服务:
创建之后等待kube-dns处于运行状态
再新建一个Pod,通过其访问Nginx服务
在curl-util Pod中通过Service名称访问my-nginx Service:
只要知道需要的服务名称就可以访问,使用kube-dns发现服务就是那么简单。
虽然领略了使用kube-dns发现服务的便利性,但相信有很多人也是一头雾水:kube-dns到底怎么工作的?在集群中启用了kube-dns插件,怎么就能通过名称访问Service了呢?
2.kube-dns原理
◆ Kube-dns组成
之前已经了解到kube-dns是由四个容器组成的,它们扮演的角色可以通过下面这张图来理解。
其中:
● SkyDNS是用于服务发现的开源框架,构建于etcd之上。作用是为k8s集群中的Pod提供DNS查询接口。项目托管于https://github.com/skynetservices/skydns
● etcd是一种开源的分布式key-value存储,其功能与ZooKeeper类似。在kube-dns中的作用为存储SkyDNS需要的各种数据,写入方为kube2sky,读取方为SkyDNS。项目托管于https://github.com/coreos/etcd。
● kube2sky是k8s实现的一个适配程序,它通过名为kubernetes的Service(通过kubectl get svc可以查看到该Service,由集群自动创建)调用k8s的list和watch API来监听k8s Service资源的变更,从而修改etcd中的SkyDNS记录。代码可以在k8s源码(v1.2)的cluster/addons/dns/kube2sky/目录中找到。
● exec-healthz是k8s提供的一种辅助容器,多用于side car模式中。它的原理是定期执行指定的Linux指令,从而判断当前Pod中关键容器的健康状态。在kube-dns中的作用就是通过nslookup指令检查DNS查询服务的健康状态,k8s livenessProbe通过访问exec-healthz提供的Http API了解健康状态,并在出现故障时重启容器。其源码位于https://github.com/kubernetes/contrib/tree/master/exec-healthz。
● 从图中可以发现,Pod查询DNS是通过ServiceName.Namespace子域名来查询的,但在之前的示例中只用了Service名称,什么原理呢?其实当我们只使用Service名称时会默认Namespace为default,而上面示例中的my-nginx Service就是在default Namespace中,因此是可以正常运行的。关于这一点,后续再深入介绍。
● skydns-rc.yaml中可以发现livenessProbe是设置在kube2sky容器中的,其意图应该是希望通过重启kube2sky来重新写入DNS规则。
◆ 域名格式
接下来了解一下kube-dns支持的域名格式,具体为:<service_name>.<namespace>.svc.<cluster_domain>。
其中cluster_domain可以使用kubelet的--cluster-domain=SomeDomain参数进行设置,同时也要保证kube2sky容器的启动参数中--domain参数设置了相同的值。通常设置为cluster.local。那么之前示例中的my-nginx Service对应的完整域名就是my-nginx.default.svc.cluster.local。看到这里,相信很多人会有疑问,既然完整域名是这样的,那为什么在Pod中只通过Service名称和Namespace就能访问Service呢?下面来解释其中原因。
3.配置
◆ 域名解析配置
为了在Pod中调用其他Service,kubelet会自动在容器中创建域名解析配置(/etc/resolv.conf),内容为:
感兴趣的可以在网上查找一些resolv.conf的资料来了解具体的含义。之所以能够通过Service名称和Namespace就能访问Service,就是因为search配置的规则。在解析域名时会自动拼接成完整域名去查询DNS。
刚才提到的kubelet --cluster-domain参数与search的具体配置是相对应的。而kube2sky容器的--domain参数影响的是写入到etcd中的域名,kube2sky会获取Service的名称和Namespace,并使用--domain参数拼接完整域名。这也就是让两个参数保持一致的原因。
◆ NS相关配置
kube-dns可以让Pod发现其他Service,那Pod又是如何自动发现kube-dns的呢?在上一节中的/etc/resolv.conf中可以看到nameserver,这个配置就会告诉Pod去哪访问域名解析服务器。
相应的,可以在之前提到的skydns-svc.yaml中看到spec.clusterIP配置了相同的值。通常来说创建一个Service并不需要指定clusterIP,k8s会自动为其分配,但kube-dns比较特殊,需要指定clusterIP使其与/etc/resolv.conf中的nameserver保持一致。
修改nameserver配置同样需要修改两个地方,一个是kubelet的--cluster-dns参数,另一个就是kube-dns Service的clusterIP。
4.总结
接下来重新梳理一下本文的主要内容:
● 在k8s集群中,服务是运行在Pod中的,Pod的发现和副本间负载均衡是我们面临的问题。
● 通过Service可以解决这两个问题,但访问Service也需要对应的IP,因此又引入了Service发现的问题。
● 得益于kube-dns插件,我们可以通过域名来访问集群内的Service,解决了Service发现的问题。
● 为了让Pod中的容器可以使用kube-dns来解析域名,k8s会修改容器的/etc/resolv.conf配置。
有了以上机制的保证,就可以在Pod中通过Service名称和namespace非常方便地访问对应的服务了。
5.Q&A
1. 问: 请问如果公司已有的应用接入的话,那么现有的没有接入的应用就无法访问了,因为这个服务发现是k8s集群内部的,外部无法访问。主要是k8s集群内的服务和集群外的己有的生产的域名访问如何实现,能在kube-dns整合吗?
答:两个问题可以抽象为k8s集群内与集群外服务连通性问题,我们从两个方面讲:
一、集群内访问集群外
这个问题比较简单,集群内的Pod会继承Node上的DNS解析规则。因此只要Node可以访问的服务,Pod中也可以访问到。
另外,在1.4版本中,k8s支持了一种ExternalName类型的Service,可以与一个公网域名绑定,通过该Service可以访问对应公网服务。
二、集群外访问集群内
1. 可以将Service设置为NodePort类型,这样通过任意Node的IP和Service Port便可以访问Service。适合对外的Service比较少的场景。
2. 通过kube-proxy可以对外暴露集群内的服务。
3. 根据实际情况在集群内自定义实现反向代理。
2. 问:我想问下etcd这个容器可以省掉吗?k8s集群有etcd不可以共用吗?
答:理论上可以共用etcd。从隔离性的角度考虑来说还是分开好,这样kube-dns服务不会对整个k8s集群的稳定性产生影响。另外如果把kube-dns看做一个微服务的话,那么应该保证内部组件不依赖外部,可以独立运行。
Kubernetes如何使用kube-dns实现服务发现的更多相关文章
- K8s基于DNS的服务发现(转)
原文地址:https://www.oschina.net/question/2657833_2201246 1.Kubernetes中如何发现服务 ◆ 发现Pod提供的服务 首先使用nginx-d ...
- kubernetes云平台管理实战: 服务发现和负载均衡(五)
一.rc控制器常用命令 1.rc控制器信息查看 [root@k8s-master ~]# kubectl get replicationcontroller NAME DESIRED CURRENT ...
- Kubernetes服务发现之Service详解
一.引子 Kubernetes Pod 是有生命周期的,它们可以被创建,也可以被销毁,然后一旦被销毁生命就永远结束.通过ReplicationController 能够动态地创建和销毁Pod(列如,需 ...
- Kubernetes 服务发现
目录 什么是服务发现? 环境变量 DNS 服务 Linux 中 DNS 查询原理 Kubernetes 中 DNS 查询原理 调试 DNS 服务 存根域及上游 DNS 什么是服务发现? 服务发现就是一 ...
- Kubernetes服务发现入门:如何高效管理服务?
愈发复杂的应用程序正在依靠微服务来保持可扩展性和提升效率.Kubernetes为微服务提供了完美的环境,并能够让其与Kubernetes的工具组件和功能兼容.当应用程序的每个部分放置在一个容器中,整个 ...
- Prometheus在Kubernetes下的服务发现机制
Prometheus作为容器监控领域的事实标准,随着以Kubernetes为核心的云原生热潮的兴起,已经得到了广泛的应用部署.灵活的服务发现机制是Prometheus和Kubernetes两者得以连接 ...
- SpringCloud之Nacos服务发现(十七)
一 Nacos简介 Nacos是以服务为主要服务对象的中间件,Nacos支持所有主流的服务发现.配置和管理. Nacos主要提供以下四大功能: 服务发现与服务健康检查 Nacos使服务更容易注册自己并 ...
- Kubernetes+Federation打造跨多云管理服务
Kubernetes日渐普及,在公有云.私有云等多个环境中部署kubernetes集群已是常规做法,而随着环境的复杂多样和集群数量增长,如何高效地管理这些集群成为新的问题.于是跨多云管理服务应运而生. ...
- k8s全方位监控-prometheus-配置文件介绍以及基于文件服务发现
1.scrape_configs 参数介绍 # 默认的全局配置 global: scrape_interval: 15s # 采集间隔15s,默认为1min一次 evaluation_interval ...
- 基于Docker的负载均衡和服务发现
应用的容器化和微服务化带来的问题 在缺省网络模型中,容器每次重启后,IP会发生变动,在一个大的分布式系统保证IP地址不变是比较复杂的事情 IP频繁发生变动,动态应用部署无法预知容器的IP地址,clie ...
随机推荐
- 嵌入式linux开发环境构建
2.1硬件环境构建 2.1.1主机与目标板结合的交叉开发模式 在主机上编辑.编译软件,然后再目标办上运行.验证程序. 对于S3C2440.S3C2410开发板,进行嵌入式Linux开发时一般可以分为以 ...
- maven pox配置
Maven教程初级篇02:pom.xml配置初步 1. 创建项目并更改项目基本配置信息 在命令行下运行如下命令创建一个项目: 1 mvn archetype:create -DgroupId=net. ...
- Logger的等级输出
转自:http://zhidao.baidu.com/link?url=7HnNxxUei6m3X3JOLfK4yShElbu5xwvU9Z7ipBAaIvQOi3Bc30N-7o7JgfnZDEg3 ...
- unity发布安卓 截图保存到本地
using System.IO; //获取系统时间并命名相片名 System.DateTime now = System.DateTime.Now; string times = now.ToStri ...
- FreeRTOS和Ucos在打开关闭中断的区别
- LoadRunner参数化取值及连接数据库操作步骤
很多情况下,参数添加的数据不是十条二十条,也不是一百两百,对于这种大数量的数据我们可以通过数据库将数据导入: 选中要参数化的内容如下图一所示: 方法一,右键---[Replace with a new ...
- ng2-timesheet, 一个timesheet.js的angular2复制版
一个 timesheet.js (JavaScript library for HTML5 & CSS3 time sheets) 的 Angular 2 复制版 用法: npm instal ...
- 分享一个漂亮的ASP.NET MVC界面框架
本文分享一个插件化的界面框架,该框架提供了用户.角色.权限管理功能,也提供了插件的管理和插件中心.下图是该界面框架的样式(全部源码和原理介绍下一篇分享,推荐越多,源码放的越早,呵呵). 要使用该界面框 ...
- 使用Guava提供的transform批量转换
实际开发了,为了快速查询,我们会把日期以Long类型的方式存储到数据库中,比如20000000000000L,但显示的时候,要完整的日期,即yyyy-MM-dd的格式显示. 这个时候,我们就可以使用C ...
- querySelector和querySelectorAll
jQuery被开发者如此的青睐和它强大的选择器有很大关系,比起笨重的document.getElementById.document.getElementByName… ,查找元素很方便,其实W3C中 ...