Kubernetes 服务自动发现CoreDNS

前言

Service服务，是一个概念，逻辑通过selector标签代理指定后端pod。众所周知，pod生命周期短，状态不稳定，pod错误异常后新生成的Pod IP会发生变化，之前Pod的访问方式均不可达。通过service对pod做代理，service有固定的IP和Port，IP:Port组合自动通过selector标签关联后端Pod，即使Pod发生改变，kubernetes内部更新这组关联关系，使得service能够匹配到新的Pod。这样，通过service提供的固定Ip，用户再也不用关心需要访问哪个Pod，以及Pod是否发生改变，大大提高了服务质量。如果Pod使用Deployment创建了多个副本，那么service就能代理多个相同的Pod，通过kube-proxy，实现负载均衡

服务发现在微服务架构里，各个服务之间经常进行通信，服务发现就是解决不同服务之间通信的问题。比如一个nginx的pod，要访问一个mysql服务，就需要知道mysql服务的Ip和Port，获取Ip和Port的过程就是服务发现。

服务发现

1.环境变量：

Pod创建的时候，服务的IP和Port会以环境变量的形式注入到pod里

2.dns：

K8s集群部署一个Dns服务器，Service创建成功后，会在Dns服务器里写入一些记录，想要访问某个服务，通过Dns服务器解析出对应的Ip和Port，从而实现k8s集群内部的服务访问

 

CoreDns可以解决Service的发现问题，k8s将Service的名称当做域名注册到CoreDns中，通过Service的名称就可以访问其提供的服务

 

CoreDNS简介

CoreDNS是一个Go语言实现的链式插件DNS服务端， 实现了集群内部通过服务名进行可以访问，是CNCF成员，是一个 高性能、易扩展的DNS服务端。可以很方便的部署在k8s集群中，用来代替kube-dns。

CoreDNS部署 

使用yaml方式部署CoreDNS

1、yaml资源配置清单

• rbac

$ vi /data/k8s-yaml/coredns/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

• ConfigMap

$ vi /data/k8s-yaml/coredns/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
        forward . 10.4.7.11
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
       }

关键参数解释：

kubernetes cluster.local 192.168.0.0/16：Cluster网段（该网段就是service ip地址范围）

forward . 10.4.7.11：制定上级dns服务器地址

• Deployment

$ vi /data/k8s-yaml/coredns/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

• Server

$ vi /data/k8s-yaml/coredns/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

关键参数解释：

clusterIP: 192.168.0.2  指定了coredns的server cluster ip地址（必须要和kubelet的--cluster-dns ip一致）

2、创建资源

$ kubectl apply -f rbac.yaml
$ kubectl apply -f cm.yaml
$ kubectl apply -f dp.yaml
$ kubectl apply -f svc.yaml

3、查看CoreDns是否运行

$ kubectl get pods -n kube-system
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-6dd977c48b-rvb7h   /     Running             31s

$ kubectl get svc -n kube-system
NAME      TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
coredns   ClusterIP   192.168.0.2   <none>        /UDP,/TCP,/TCP   3m20s

4、通过core dns解析svc名称获取到cluster-ip

# svc名称.命名空间.svc.cluster.local
$ dig -t A nginx-ds.default.svc.cluster.local @192.168.0.2 +short
192.168.155.175

5、进入pod查看域名解析文件

$ kubectl exec -it nginx-ds-gbt9g bash
root@nginx-ds-gbt9g:/# cat /etc/resolv.conf
nameserver 192.168.0.2   # CoreDns地址
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:

在容器内部是可以访问到本k8s集群里的所有svc