Questa pagina descrive in che modo Google Kubernetes Engine (GKE) implementa Service Discovery utilizzando kube-dns, il provider DNS predefinito per i cluster GKE.
Per i cluster Autopilot, non puoi modificare la configurazione predefinita kube-dns.
Architettura
Quando crei un cluster, GKE esegue automaticamente il deployment dei pod kube-dns
nello spazio dei nomi kube-system. I pod accedono al deployment kube-dns tramite un servizio corrispondente che raggruppa i pod kube-dns e assegna loro un singolo indirizzo IP (ClusterIP).
Per impostazione predefinita, tutti i pod in un cluster utilizzano questo servizio per risolvere le query DNS. Il seguente diagramma mostra la relazione tra i pod e il servizio kube-dns.
kube-dns scala per soddisfare le richieste DNS del cluster. Questa scalabilità è controllata da kube-dns-autoscaler, un pod il cui deployment viene eseguito per impostazione predefinita in tutti i cluster GKE. kube-dns-autoscaler regola il numero di repliche nel deployment kube-dns in base al numero di nodi e core nel cluster.
kube-dns supporta fino a 1000 endpoint per servizio headless.
Come viene configurato il DNS dei pod
Il kubelet in esecuzione su ciascun nodo configura l'etc/resolv.conf del pod per
utilizzare il ClusterIP del servizio kube-dns. La configurazione di esempio seguente mostra che l'indirizzo IP del servizio kube-dns è 10.0.0.10. Questo indirizzo IP è diverso
in altri cluster.
nameserver 10.0.0.10
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local c.my-project-id.internal google.internal
options ndots:5
kube-dns è il server dei nomi autorevole per il dominio del cluster (cluster.local) e risolve i nomi esterni in modo ricorsivo. I nomi brevi non completi, come myservice, vengono completati prima con i percorsi di ricerca locale.
Aggiunta di resolver personalizzati per i domini stub
Puoi modificare ConfigMap per kube-dns per impostare domini stub come parte dell'infrastruttura DNS all'interno dei tuoi cluster.
I domini Stub consentono di configurare resolver per dominio personalizzati in modo che kube-dns inoltri le richieste DNS a specifici server DNS upstream durante la risoluzione di questi domini.
Il seguente esempio di manifest ConfigMap per kube-dns include una configurazione stubDomains che imposta resolver personalizzati per il dominio example.com.
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
labels:
addonmanager.kubernetes.io/mode: EnsureExists
name: kube-dns
namespace: kube-system
data:
stubDomains: |
{
"example.com": [
"8.8.8.8",
"8.8.4.4",
"1.1.1.1",
"1.0.0.1"
]
}
Esegui questo comando per aprire un editor di testo:
kubectl edit configmap kube-dns -n kube-system
Sostituisci i contenuti del file con il manifest, quindi esci dall'editor di testo per applicare il manifest al cluster.
Server dei nomi upstream
Se modifichi ConfigMap per kube-dns in modo da includere upstreamNameservers, kube-dns inoltra tutte le richieste DNS ad eccezione di *.cluster.local a questi server. Sono inclusi
metadata.internal e *.google.internal, che non sono risolvibili
dal server upstream.
Se abiliti la Federazione delle identità per i carichi di lavoro per GKE o qualsiasi carico di lavoro che si basa sulla risoluzione metadata.internal, per mantenere la risoluzione dei nomi *.internal, aggiungi stubDomain a ConfigMap.
data:
stubDomains: |
{
"internal": [
"169.254.169.254"
]
}
upstreamNameservers: |
["8.8.8.8"]
Problemi noti
Limite di domini di ricerca
Esiste un limite di 6 domini di ricerca DNS per /etc/resolv.conf. Se definisci più di sei domini di ricerca, quando esegui il comando kubectl describe pod viene visualizzato il seguente avviso:
Search Line limits were exceeded, some search paths have been omitted, the applied search line is: default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local c.<project ID>.internal google.internal
Questo avviso viene registrato in Cloud Logging nella sezione dei log dei container.
Per risolvere il problema, rimuovi i percorsi di ricerca aggiuntivi dalla configurazione.
Considera il limite di upstreamNameservers
Kubernetes impone un limite di massimo tre valori upstreamNameservers. Se definisci più di tre upstreamNameservers, vedrai il seguente errore in Cloud Logging nei log di deployment di kube-dns:
Invalid configuration: upstreamNameserver cannot have more than three entries (value was &TypeMeta{Kind:,APIVersion:,}), ignoring update
In questo caso, kube-dns si comporta come se non avesse upstreamNameservers configurato. Per risolvere il problema, rimuovi il upstreamNameservers aggiuntivo
dalla configurazione.
Limitazioni delle prestazioni con kube-dns
Se riscontri un'alta latenza con ricerche DNS o errori di risoluzione DNS con il provider kube-dns predefinito, la causa potrebbe essere una delle seguenti:
- Esecuzione di ricerche DNS frequenti all'interno del carico di lavoro
- Esegui il deployment di una densità di pod più elevata per nodo.
- Esecuzione di kube-dns su VM spot o prerilasciabili, che può causare eliminazioni impreviste dei nodi e conseguenti problemi di risoluzione DNS.
Per migliorare i tempi di ricerca DNS, puoi scegliere una delle seguenti opzioni:
- Evita di eseguire componenti di sistema critici come kube-dns su VM spot o prerilasciabili. L'utilizzo di VM spot o prerilasciabili per il DNS può causare errori e interrompere il cluster.
- Come best practice, crea almeno un pool di nodi composto da VM standard (non spot o prerilasciabili) per ospitare componenti di sistema critici come kube-dns. Per assicurarti che i carichi di lavoro critici vengano pianificati solo su un pool di nodi affidabile, impedendo loro di essere eseguiti su VM spot o prerilasciabili, puoi utilizzare incompatibilità e tolleranze per le VM spot.
- Abilita NodeLocal DNSCache.
- Fai lo scale up di kube-dns.
- Assicurati che l'applicazione utilizzi funzioni basate su dns.resolve* anziché su funzioni basate su dns.lookup, poiché dns.lookup è sincrona. Le funzioni dns.resolve* eseguono sempre una query DNS asincrona sulla rete.
Record DNS del servizio
kube-dns crea solo record DNS per i servizi che hanno endpoint.
TTL elevato da server upstream DNS
Se kube-dns riceve una risposta DNS da un resolver DNS upstream con un TTL "infinito" o grande, conserva questo valore TTL per la voce DNS nella cache. La voce non scade mai e potrebbe creare una discrepanza tra la voce e l'indirizzo IP effettivo risolto per il nome TTL.
GKE risolve questo problema nelle seguenti versioni del piano di controllo impostando un valore TTL massimo su 30 secondi per qualsiasi risposta DNS con un TTL superiore a 30 secondi:
- 1.21.14-gke.9100
- 1.22.15-gke.2100
- 1.23.13-gke.500
- 1.24.7-gke.500
- 1.25.2-gke.500 o versioni successive
Questo comportamento è simile a NodeLocal DNSCache.
Passaggi successivi
- Leggi una panoramica del DNS del cluster in GKE.
- Consulta DNS per servizi e pod per una panoramica generale di come viene utilizzato il DNS nei cluster Kubernetes.