Kubernetes--Pod的DNS域名和相关特性
一、Pod的DNS域名
Pod作为集群中提供具体服务的实体，也可以像Service一样设置DNS域名。另外，系统为客户端应用Pod提供需要使用的DNS策略提供多种选择。
对Pod来说，Kubernetes会为其设置一个<pod-ip>.<namespace>.pod.<cluster-domain>格式的DNS域名，其中Pod IP部分需要用"-"替换"."符号,例如
系统为webapp-p598v这个pod设置的DNS域名为10-244-2-3.default.pod.cluster.local
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
busybox 1/1 Running 3 2d17h 10.244.1.3 node3 <none> <none>
webapp-p598v 1/1 Running 0 3d3h 10.244.2.3 node4 <none> <none>
webapp-wj5q7 1/1 Running 0 3d3h 10.244.3.2 node2 <none> <none>
[root@master ~]# kubectl exec -it webapp-wj5q7 bash
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
root@webapp-wj5q7:/usr/local/tomcat# ping 10-244-2-3.default.pod.cluster.local
PING 10-244-2-3.default.pod.cluster.local (10.244.2.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10-244-2-3.webapp.default.svc.cluster.local (10.244.2.3): icmp_seq=1 ttl=62 time=2.11 ms
64 bytes from 10-244-2-3.webapp.default.svc.cluster.local (10.244.2.3): icmp_seq=2 ttl=62 time=0.889 ms
^C
--- 10-244-2-3.default.pod.cluster.local ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 2ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.889/1.500/2.111/0.611 ms
root@webapp-wj5q7:/usr/local/tomcat# 对于Depoyment或Daemonset类型创建的Pod，Kubernetes会为每个Pod有以其IP地址和控制器名称设置一个DNS域名，格式<pod-ip>.<deployment/daemonset-name>.<namespace>.svc.<cluster-doamin>，其中Pod IP地址段字符串需要用“-”替代“.”符号，例如:
Pod地址为10.244.3.2，由ReplicationController部署名字为webapp，系统为这个Pod分配一个DNS域名为10-244-3-2.webapp.default.svc.cluster.local
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
busybox 1/1 Running 4 2d17h 10.244.1.3 node3 <none> <none>
webapp-p598v 1/1 Running 0 3d4h 10.244.2.3 node4 <none> <none>
webapp-wj5q7 1/1 Running 0 3d4h 10.244.3.2 node2 <none> <none>
[root@master ~]# kubectl describe pod webapp-wj5q7
Name: webapp-wj5q7
Namespace: default
Priority: 0
Node: node2/192.168.31.102
Start Time: Sun, 29 Aug 2021 16:38:50 +0800
Labels: app=webapp
Annotations: <none>
Status: Running
IP: 10.244.3.2
IPs:IP: 10.244.3.2
Controlled By: ReplicationController/webapp
Containers:webapp:Container ID: docker://6058d7e0fee16e2e42d2cc3d1a571a388f91ffe14d2f9544681ed39edd21a5f9Image: tomcatImage ID: docker-pullable://tomcat@sha256:1af502b6fd35c1d4ab6f24dc9bd36b58678a068ff1206c25acc129fb90b2a76aPort: 8080/TCPHost Port: 0/TCPState: RunningStarted: Sun, 29 Aug 2021 16:39:06 +0800Ready: TrueRestart Count: 0Environment: <none>Mounts:/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-27gz8 (ro)
Conditions:Type StatusInitialized True Ready True ContainersReady True PodScheduled True
Volumes:default-token-27gz8:Type: Secret (a volume populated by a Secret)SecretName: default-token-27gz8Optional: false
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors: <none>
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300snode.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events: <none>
[root@master ~]# kubectl exec -it webapp-p598v bash
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
root@webapp-p598v:/usr/local/tomcat# ping 10-244-3-2.webapp.svc.cluster.local
ping: 10-244-3-2.webapp.svc.cluster.local: Name or service not known
root@webapp-p598v:/usr/local/tomcat# ping 10-244-3-2.webapp.default.svc.cluster.local
PING 10-244-3-2.webapp.default.svc.cluster.local (10.244.3.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10-244-3-2.webapp.default.svc.cluster.local (10.244.3.2): icmp_seq=1 ttl=62 time=0.580 ms
64 bytes from 10-244-3-2.webapp.default.svc.cluster.local (10.244.3.2): icmp_seq=2 ttl=62 time=1.37 ms
^C
--- 10-244-3-2.webapp.default.svc.cluster.local ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 3ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.580/0.975/1.371/0.396 ms二、为Pod自定义hostname和subdomain
在默认情况下，Pod的名称将被系统设置为容器环境内的主机名称(hostname)，但通过副本控制器创建的名称会有一段随机的后缀名，无法固定，此时可以通过在Pod yaml配置文件中设置hostname字段定义容器环境的主机名。同时可以设置subdomain字段定义容器环境的子域名。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: my-webapplabels:app: my-webapp
spec:hostname: my-webappsubdomain: mysubdomaincontainers:- name: my-webappimage: kubeguide/tomcat-app:v1ports:- containerPort: 8080查看创建的这个Pod：
[root@master ~]# kubectl get pod my-webapp
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
my-webapp 1/1 Running 0 33s
[root@master ~]# 查看你Pod的IP地址
root@master ~]# kubectl get pod my-webapp -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
my-webapp 1/1 Running 0 73s 10.244.3.5 node2 <none> <none>在Pod创建成功之后，Kubernetes系统为其设置的DNS域名为"my-webapp.mysubdomain.default.svc.cluster.local"
kubectl exec -it my-webapp bash
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
root@my-webapp:/usr/local/tomcat# cat /etc/hosts
# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
fe00::0 ip6-mcastprefix
fe00::1 ip6-allnodes
fe00::2 ip6-allrouters
10.244.3.5 my-webapp.mysubdomain.default.svc.cluster.local my-webapp为了是集群内其它应用能够访问Pod的DNS域名，还需要部署一个Headless Service，其服务名称为Pod的子域名(subdomain)，这样系统就会在DNS服务器中自动创建相应的DNS记录。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mysubdomain
spec:selector:app: my-webappclusterIP: Noneports:- port: 8080在其它应用Pod中输入 curl <Pod.hostname>.mysubdomian.defalut.svc.cluster.local:8080可以访问三、Pod中的DNS策略
Kubernetes可以在Pod级别通过dnsPolicy字段设置DNS策略，目前支持的DNS策略如下：
- Default：继承Pod所在宿主机的域名解析设置
- ClusterFirst：优先使用Kubernetes环境的DNS服务(如果CoreDNS提供的域名解析服务)，将无法解析的域名转发到系统配置的上游DNS服务器
- ClusterFirstWithHostNet：适用于以hostNetwork模式运行的Pod。
- Node：忽略Kubernetes的DNS配置，需要手工通过dnsConfig自定义DNS配置
apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: nginx spec:containers:- name: nginximage: nginxhostNetwork: truednsPolicy: ClusterFirstWithHostNet四、Pod中的DNS策略在默认情况下，系统会自动为Pod配置好域名服务其等DNS参数，Kubernetes也提供Pod定义中由用户自定义DNS相关配置的方法。可以通过在Pod定义中设置dnsConfig自动进行DNS相关配置。该字段是可选字段，在dnsPolicy为任意策略时都可以设置，但是当dnsPolicy="None"时必须设置。自定义DNS可以设置内容：- nameservers：用于域名解析的DNS服务器列表，最多可以设置3个。当Pod的dnsPolicy="None"时，该nameservers列表必须包含至少一个IP地址。配置的nameserver列表会与系统自动设置的nameserver进行合并和去重
- searches：用于域名搜索的DNS域名后缀，最多设置6个，也会与系统设置的合并和去重
- options：配置其它DNS参数，例如，timeout等等
apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: custom-dns spec:containers:- name: custom-dnsimage: tomcatimagePullPolicy: IfNotPresentports:- containerPort: 8080dnsPolicy: "None"dnsConfig:nameservers:- 8.8.8.8searches:- ns1.svc.cluster-domain.example- my.dns.search.suffixoptions:- name: ndotsvalue: "2"- name: edns0在Pod成功创建后，容器内的配置文件/etc/resolv.conf的内容将被系统设置如下:
root@custom-dns:/etc# cat resolv.conf nameserver 8.8.8.8 search ns1.svc.cluster-domain.example my.dns.search.suffix options ndots:2 edns0
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