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在 Kubernetes 中配置私有 DNS 區域和上游名稱伺服器

作者：Bowei Du (Google), Matthew DeLio (Google) | 2017 年 4 月 4 日星期二

編輯註：這篇文章是 Kubernetes 1.6 新功能系列深入文章的一部分

許多使用者都有現有的網域名稱區域，他們希望將其整合到其 Kubernetes DNS 命名空間中。例如，混合雲使用者可能希望在叢集內解析其內部「.corp」網域地址。其他使用者可能有一個由非 Kubernetes 服務發現系統（如 Consul）填充的區域。我們很高興地宣布，在 Kubernetes 1.6 中，kube-dns 新增了對可配置的私有 DNS 區域（通常稱為「stub domains」）和外部上游 DNS 名稱伺服器的支援。在這篇博文中，我們將描述如何配置和使用此功能。

預設查找流程

Kubernetes 目前支援兩種 DNS 政策，這些政策使用 dnsPolicy 標誌在每個 Pod 的基礎上指定：「Default」和「ClusterFirst」。如果未明確指定 dnsPolicy，則使用「ClusterFirst」

如果 dnsPolicy 設定為「Default」，則名稱解析配置繼承自 Pod 運行的節點。注意：此功能不能與 dnsPolicy：「Default」結合使用。
如果 dnsPolicy 設定為「ClusterFirst」，則 DNS 查詢將傳送到 kube-dns 服務。對於根植於已配置叢集網域後綴的網域的查詢（在上面的範例中，任何以「.cluster.local」結尾的地址）將由 kube-dns 服務回答。所有其他查詢（例如，www.kubernetes.io）將轉發到從節點繼承的上游名稱伺服器。在此功能之前，通常透過將上游 DNS 替換為自訂解析器來引入 stub domains。但是，這導致自訂解析器本身成為 DNS 解析的關鍵路徑，其中可擴展性和可用性問題可能導致叢集失去 DNS 功能。此功能允許使用者引入自訂解析，而無需接管整個解析路徑。

自訂 DNS 流程

從 Kubernetes 1.6 開始，叢集管理員可以透過為 kube-dns 提供 ConfigMap 來指定自訂 stub domains 和上游名稱伺服器。例如，以下配置插入單個 stub domain 和兩個上游名稱伺服器。如指定，具有「.acme.local」後綴的 DNS 請求將轉發到在 1.2.3.4 偵聽的 DNS。此外，Google Public DNS 將服務上游查詢。有關資料格式的一些注意事項，請參閱本節末尾的 ConfigMap 配置注意事項。

apiVersion: v1

kind: ConfigMap

metadata:

  name: kube-dns

  namespace: kube-system

data:

  stubDomains: |

    {“acme.local”: [“1.2.3.4”]}

  upstreamNameservers: |

    [“8.8.8.8”, “8.8.4.4”]

下圖顯示了上述配置中指定的 DNS 查詢流程。將 dnsPolicy 設定為「ClusterFirst」，DNS 查詢首先傳送到 kube-dns 中的 DNS 快取層。從這裡，檢查請求的後綴，然後轉發到適當的 DNS。在本例中，具有叢集後綴的名稱（例如；「.cluster.local」）將傳送到 kube-dns。具有 stub domain 後綴的名稱（例如；「.acme.local」）將傳送到已配置的自訂解析器。最後，與任何這些後綴都不匹配的請求將轉發到上游 DNS。

以下是範例網域名稱表以及這些網域名稱的查詢目的地


網域名稱	回答查詢的伺服器
kubernetes.default.svc.cluster.local	kube-dns
foo.acme.local	自訂 DNS (1.2.3.4)
widget.com	上游 DNS (8.8.8.8、8.8.4.4 之一)

ConfigMap 配置注意事項

stubDomains (可選)
- 格式：使用 DNS 後綴鍵（例如；「acme.local」）和由 DNS IP 的 JSON 陣列組成的值的 JSON 地圖。
- 注意：目標名稱伺服器本身可以是 Kubernetes 服務。例如，您可以運行自己的 dnsmasq 副本，以將自訂 DNS 名稱匯出到 ClusterDNS 命名空間中。
upstreamNameservers (可選)
- 格式：DNS IP 的 JSON 陣列。
- 注意：如果指定，則指定的值將替換預設從節點的 /etc/resolv.conf 中取得的名稱伺服器
- 限制：最多可以指定三個上游名稱伺服器

範例 #1：新增 Consul DNS Stub Domain

在本範例中，使用者具有 Consul DNS 服務發現系統，他們希望與 kube-dns 整合。consul 網域伺服器位於 10.150.0.1，並且所有 consul 名稱都具有後綴「.consul.local」。若要配置 Kubernetes，叢集管理員只需創建一個 ConfigMap 物件，如下所示。注意：在本範例中，叢集管理員不希望覆蓋節點的上游名稱伺服器，因此他們不需要指定可選的 upstreamNameservers 欄位。

apiVersion: v1

kind: ConfigMap

metadata:

  name: kube-dns

  namespace: kube-system

data:

  stubDomains: |

    {“consul.local”: [“10.150.0.1”]}

範例 #2：替換上游名稱伺服器

在本範例中，叢集管理員希望明確強制所有非叢集 DNS 查找都通過其自己的名稱伺服器 172.16.0.1。同樣，這很容易實現；他們只需要創建一個 ConfigMap，其中 upstreamNameservers 欄位指定所需的名稱伺服器。

apiVersion: v1

kind: ConfigMap

metadata:

  name: kube-dns

  namespace: kube-system

data:

  upstreamNameservers: |

    [“172.16.0.1”]




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