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在 Kubernetes 中配置私有 DNS 区域和上游名称服务器

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

编者按：这篇文章是关于 Kubernetes 1.6 新特性的系列深入文章的一部分

许多用户都有现有的域名区域，他们希望将其集成到 Kubernetes DNS 命名空间中。例如，混合云用户可能希望在集群内解析其内部的“.corp”域地址。其他用户可能有一个由非 Kubernetes 服务发现系统（如 Consul）填充的区域。我们很高兴地宣布，在 Kubernetes 1.6 中，kube-dns 增加了对可配置的私有 DNS 区域（通常称为“存根域”）和外部上游 DNS 名称服务器的支持。在这篇博文中，我们将介绍如何配置和使用此功能。

默认查找流程

Kubernetes 当前支持两种 DNS 策略，它们使用 dnsPolicy 标志在每个 pod 的基础上指定：“Default” 和 “ClusterFirst”。如果未显式指定 dnsPolicy，则使用 “ClusterFirst”。

如果 dnsPolicy 设置为 “Default”，则名称解析配置将从运行 pod 的节点继承。注意：此功能不能与 dnsPolicy: “Default” 结合使用。
如果 dnsPolicy 设置为 “ClusterFirst”，则 DNS 查询将发送到 kube-dns 服务。对于以配置的集群域后缀为根的域（在上面的示例中，任何以 “.cluster.local” 结尾的地址）的查询，将由 kube-dns 服务响应。所有其他查询（例如，www.kubernetes.io）将转发到从节点继承的上游名称服务器。在此功能之前，通常通过用自定义解析器替换上游 DNS 来引入存根域。然而，这导致自定义解析器本身成为 DNS 解析的关键路径，其中可伸缩性和可用性问题可能导致集群失去 DNS 功能。此功能允许用户在不接管整个解析路径的情况下引入自定义解析。

自定义 DNS 流程

从 Kubernetes 1.6 开始，集群管理员可以通过为 kube-dns 提供 ConfigMap 来指定自定义存根域和上游名称服务器。例如，下面的配置插入一个存根域和两个上游名称服务器。如所指定，后缀为 “.acme.local” 的 DNS 请求将转发到 1.2.3.4 侦听的 DNS。此外，Google 公共 DNS 将为上游查询提供服务。有关数据格式的一些说明，请参阅本节末尾的 ConfigMap 配置说明。

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”]

下图显示了上述配置中指定的 DNS 查询流程。将 dnsPolicy 设置为 “ClusterFirst” 时，DNS 查询首先发送到 kube-dns 中的 DNS 缓存层。从这里，将检查请求的后缀，然后转发到适当的 DNS。在这种情况下，带有集群后缀（例如：“.cluster.local”）的名称将发送到 kube-dns。带有存根域后缀（例如：“.acme.local”）的名称将发送到配置的自定义解析器。最后，与任何这些后缀都不匹配的请求将转发到上游 DNS。

下面是一个示例域名表以及这些域名的查询目标


域名	响应查询的服务器
kubernetes.default.svc.cluster.local	kube-dns
foo.acme.local	自定义 DNS (1.2.3.4)
widget.com	上游 DNS（8.8.8.8，8.8.4.4 之一）

ConfigMap 配置说明

stubDomains（可选）
- 格式：使用 DNS 后缀键（例如，“acme.local”）的 JSON 映射，以及由 DNS IP 的 JSON 数组组成的值。
- 注意：目标名称服务器本身可以是 Kubernetes 服务。例如，您可以运行自己的 dnsmasq 副本，将自定义 DNS 名称导出到 ClusterDNS 命名空间。
upstreamNameservers（可选）
- 格式：DNS IP 的 JSON 数组。
- 注意：如果指定，则指定的值将替换默认从节点的 /etc/resolv.conf 获取的名称服务器。
- 限制：最多可以指定三个上游名称服务器

示例 #1：添加 Consul DNS 存根域

在此示例中，用户有一个 Consul DNS 服务发现系统，他们希望将其与 kube-dns 集成。consul 域服务器位于 10.150.0.1，所有 consul 名称的后缀均为 “.consul.local”。要配置 Kubernetes，集群管理员只需创建一个如下所示的 ConfigMap 对象即可。注意：在此示例中，集群管理员不希望覆盖节点的上游名称服务器，因此他们不需要指定可选的 upstreamNameservers 字段。

apiVersion: v1

kind: ConfigMap

metadata:

  name: kube-dns

  namespace: kube-system

data:

  stubDomains: |

    {“consul.local”: [“10.150.0.1”]}

示例 #2：替换上游名称服务器

在此示例中，集群管理员希望显式强制所有非集群 DNS 查找都通过他们自己在 172.16.0.1 的名称服务器进行。同样，这很容易实现；他们只需要创建一个 ConfigMap，其中 upstreamNameservers 字段指定所需的名称服务器。

apiVersion: v1

kind: ConfigMap

metadata:

  name: kube-dns

  namespace: kube-system

data:

  upstreamNameservers: |

    [“172.16.0.1”]




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