什么是 Kubernetes DNS，它是如何工作的？

一、

在 Kubernetes 集群中，DNS 服务是至关重要的组件之一，它允许集群内的 pod 通过域名相互通信，而无需知道彼此的具体 IP 地址，Kubernetes 默认提供了 kubedns 服务来实现这一功能，kubedns 是一个基于 CoreDNS 的 DNS 服务器，它为集群内的所有 pod 提供域名解析服务。

表1：kubedns 组件及其功能

二、搭建与配置步骤

创建 ConfigMap

首先创建一个名为kubedns 的 ConfigMap，用于定义 DNS 服务的配置，创建一个名为kubedns.yaml 的文件，并添加以下内容：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: kubedns
  namespace: kubesystem
data:
  kubedns.yaml: |
    apiVersion: v1
    kind: ConfigMap
    metadata:
      name: coredns
      namespace: kubesystem
    data:
      Corefile: |
        .:53 {
            errors
            health
            kubernetes cluster.local inaddr.arpa ip6.arpa {
                pods insecure
                upstream
                fallthrough inaddr.arpa ip6.arpa
            }
            prometheus :9153
            forward . /etc/resolv.conf
            cache 30
            loop
            reload
            loadbalance
        }

然后执行以下命令应用该配置文件：

kubectl apply f kubedns.yaml

创建 DNS 服务

接下来创建一个名为kubednsdeployment.yaml 的文件，用于部署 CoreDNS 容器：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: kubedns
  namespace: kubesystem
spec:
  selector:
    matchLabels:
      k8sapp: kubedns
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        k8sapp: kubedns
    spec:
      containers:
      name: kubedns
        image: k8s.gcr.io/k8sdnskubedns:1.15.0
        resources:
          limits:
            memory: 170Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 70Mi
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /healthcheck/kubedns
            port: 8080
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 60
          timeoutSeconds: 5
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /readiness
            port: 8081
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5
      name: dnsmasq
        image: k8s.gcr.io/k8sdnsdnsmasqnanny:1.15.0
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /healthcheck/dnsmasq
            port: 8080
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 60
          timeoutSeconds: 5
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /readiness
            port: 8081
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5
      name: sidecar
        image: k8s.gcr.io/k8sdnssidecar:1.15.0
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /metrics
            port: 10054
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 60
          timeoutSeconds: 5
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /metrics
            port: 10054
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5

执行以下命令部署该服务：

kubectl apply f kubednsdeployment.yaml

验证 DNS 服务是否正常运行

可以通过以下命令检查 DNS 服务的 pod 是否正在运行：

kubectl get pods n kubesystem l k8sapp=kubedns

如果输出显示 pod 的状态为“Running”，则说明 DNS 服务已成功部署，还可以通过在集群内的 pod 中使用nslookup 或dig 命令来测试域名解析功能，

nslookup kubernetes.default.svc.cluster.local
```或

dig +short kubernetes.default.svc.cluster.local A @$(kubectl get svc n kubesystem o jsonpath='{.items[?(@.metadata.name=="kubedns")].spec.clusterIP}’)

如果能够正确返回结果，则表示 DNS 服务工作正常。
三、问题与解答栏目
1、Kubernetes 中的 DNS 服务是如何工作的？
    当一个 pod 需要解析域名时，它会向本地的 DNS 服务器发送请求，如果在本地找不到对应的记录，本地 DNS 服务器会将请求转发给集群内部的 DNS 服务（如 kubedns），kubedns 根据配置的规则和缓存信息进行解析，并将结果返回给请求的 pod，如果仍然无法解析，可能会进一步将请求转发到外部的公共 DNS 服务器。
2、如何更改 Kubernetes 集群中 DNS 服务的配置？
    可以通过修改相应的 ConfigMap 来实现对 DNS 服务配置的更改，修改Corefile 中的相关配置项，然后重新应用该 ConfigMap，常见的配置包括更改域名解析规则、调整缓存时间、启用或禁用某些插件等，在修改配置后，需要确保相关的 pod（如 CoreDNS）重新启动以使新的配置生效，这可以通过删除旧的 pod 或更新 deployment 来实现。