Kubernetes DNS服务搭建指南

Kubernetes提供的虚拟DNS服务名为skydns，由四个组件组成：

1. etcd：DNS存储
2. kube2sky：强Kubernetes Master中的service（服务）注册到etcd。
3. skyDNS：提供DNS域名解析服务。
4. healthz：提供对skydns服务的健康检查。

一 、skydns配置文件说明

skydns服务将使用一个RC和一个Service实现，分别由配置文件skydns-rc.yaml和skydns-svc.yaml定义。

RC的配置文件skydns-rc.yaml包含了定义实现四个组件的相应容器，具体内容如下：

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kube-dns
    version: v12
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
spec:
  replicas: 1
  selector:
    k8s-app: kube-dns
    version: v12
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: kube-dns
        version: v12
        kubernetes.io/cluster-service: "true"
    spec:
      containers:
      - name: etcd
        image: 192.168.3.51:5656/etcd-amd64:v2.2.5
        resources:
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
        command:
        - /usr/local/bin/etcd
        - --data-dir
        - /tmp/data
        - --listen-client-urls
        - http://127.0.0.1:2379,http://127.0.0.1:4001
        - --advertise-client-urls
        - http://127.0.0.1:2379,http://127.0.0.1:4001
        - --initial-cluster-token
        - skydns-etcd
        volumeMounts:
        - name: etcd-storage
          mountPath: /tmp/data
      - name: kube2sky
        image: 192.168.3.51:5656/kube2sky-amd64:v1.15
        resources:
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
       # livenessProbe:
       #   httpGet:
       #     path: /healthz
       #     port: 8080
       #     scheme: HTTP
       #   initialDelaySeconds: 60
       #   timeoutSeconds: 5
       #   successThreshold: 1
       #   failureThreshold: 5
       # readinessProbe:
       #   httpGet:
       #     path: /readiness
       #     port: 8081
       #     scheme: HTTP
       #   initialDelaySeconds: 30
       #   timeoutSeconds: 5
        args:
        - --kube-master-url=http://192.168.3.69:8080
        - --domain=cluster.local
      - name: skydns
        image: 192.168.3.51:5656/skydns-amd64:v1.0
        resources:
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
        args:
        - -machines=http://127.0.0.1:4001
        - -addr=0.0.0.0:53
        - -ns-rotate=false
        - -domain=cluster.local
        ports:
        - containerPort: 53
          name: dns
          protocol: UDP
        - containerPort: 53
          name: dns-tcp
          protocol: TCP
      - name: healthz
        image: 192.168.3.51:5656/exechealthz-amd64:v1.2.0
        resources:
          limits:
            cpu: 10m
            memory: 20Mi
          requests:
            cpu: 10m
            memory: 20Mi
        args:
        - -cmd=nslookup kubernetes.default.svc.cluster.local 127.0.0.1 >/dev/null
        - -port=8080
        ports:
        - containerPort: 8080
          protocol: TCP
      volumes:
      - name: etcd-storage
        emptyDir: {}
      dnsPolicy: Default

 需要修改的几个配置参数如下：

　　（1）kube2sky容器需要访问Kubernetes Master，需要配置Master所在物理主机的IP地址和端口号，本例中设置的参数--kube-master-url的值为http://192.168.3.69:8080；

　　（2）四个容器的image参数这里使用的是作者私有的镜像库，如果您可以FQ则可以使用“image:gcr.io/google_containers/imagename:version”，同样也可以使用docker search根据imagname进行搜索，根据结果进行修改。

　　（3）kube2sky容器和skydns容器的启动参数--domain，设置Kubernetes集群中Service所属的域名，本例中为“cluster.local”。启动后，kube2sky会通过APIServer监控集群中全部的Service的定义，生成相应的记录并保存到etcd中。kube2sky为每个Service生成以下两条记录。

• <service_name>.<namespace_name>.<domain>
• <service_name>.<namespace_name>.svc.<domain>　　　　

skydns的Service配置文件skydns-svc.yaml的内容如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kube-dns
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    kubernetes.io/name: "KubeDNS"
spec:
  selector:
    k8s-app: kube-dns
  clusterIP: 10.254.16.254
  ports:
  - name: dns
    port: 53
    protocol: UDP
  - name: dns-tcp
    port: 53
    protocol: TCP

注意： 

• skydns服务使用的clusterIP需要指定一个固定的IP地址，每个Node的kubelet进程都将使用这个IP地址。
• 这个IP地址需要在kube-apiserver启动参数--service-cluster-ip-range指定的IP地址范围内。

二、修改每台Node上的kubelet的启动参数

　　本例是通过修改/etc/kubernetes/kubelet来实现的：

　　# Add your own!
　　KUBELET_ARGS="--cluster-dns=10.254.16.254 --cluster-domain=cluster.local"

　　注意根据自己的配置环境修改参数cluster_dns和cluster_domain。

      然后，重启kubelet服务。

三、创建skydns RC和Service

    使用kubectl create完成skydns的RC和Service创建：

    #kubectl create -f skydns-rc.yaml
    #kubectl create -f skydns-svc.yaml

　　查看RC、Pod和Service，确保容器启动成功：

[root@master ~]# kubectl get rc --namespace=kube-system
NAME       DESIRED   CURRENT   AGE
kube-dns   1         1         14h
[root@master~]# kubectl get pod --namespace=kube-system
NAME                                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE
kube-dns-kvv13                          4/4       Running   0          14h
[root@master ~]# kubectl get svc --namespace=kube-system
NAME                   CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)         AGE
kube-dns               10.254.16.254   <none>        53/UDP,53/TCP   14h

四、通过DNS查找Service

　　该工作是使用一个带有nslookup工具的Pod来验证DNS服务是否工作正常：

　　

# cat busybox.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: 192.168.3.51:5656/busybox
    command:
    - sleep
    - "3600"

　　运行kubectl create -f busybox.yaml完成创建。

     在容器运行成功启动之后，通过kubectl exec <service_name> nslookup进行测试：

# kubectl exec busybox -- nslookup kubernetes
Server:    10.254.16.254
Address 1: 10.254.16.254

Name:      kubernetes
Address 1: 10.254.0.1

　　如果某个服务属于不同的命名空间，那么进行Service查找时，需要带上namespace的名字，如下所示。

# kubectl exec busybox -- nslookup kube-dns.kube-system
Server:    10.254.16.254
Address 1: 10.254.16.254

Name:      kube-dns.kube-system
Address 1: 10.254.16.254

　　否则将会失败：

# kubectl exec busybox -- nslookup kube-dns
Server:    10.254.16.254
Address 1: 10.254.16.254

nslookup: can't resolve 'kube-dns'

ps. 本例的实现参考了《Kubernetes权威指南：从Docker到Kubernetes实践全接触》（第2版）