采坑指南——k8s域名解析coredns问题排查过程

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正文

前几天,在ucloud上搭建的k8s集群(搭建教程后续会发出)。今天发现域名解析不了。

组件版本:k8s 1.15.0,coredns:1.3.1

过程是这样的:

首先用以下yaml文件创建了一个nginx服务

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc-old
  labels:
    app: nginx-svc
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
---
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-old
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80

创建好之后:
image.png
因只部署了一个master节点。在master宿主机上直接执行以下命令:

nslookup nginx-svc-old.default.svc

image.png
发现不能解析域名。事先也在宿主机上/etc/resolv.conf里配置了nameserver {coredns的podIP}
image.png
这样一来,就以为可能是coredns有问题。。

然后用以下yaml创建了一个busybox作为调试工具:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: busybox-deployment
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: busybox
    spec:
      restartPolicy: Always
      containers:
      - name: busybox
        command:
        - sleep
        - "3600"
        image: busybox

这里用的是截止2019/07/20,busybox的最新镜像。创建好之后,exec进入容器,执行测试命令
image.png
发现解析不了:

/ # nslookup nginx-svc-old.default.svc
Server:    10.96.0.10
Address:  10.96.0.10:53
** server can't find nginx-svc-old.default.svc: NXDOMAIN
*** Can't find nginx-svc-old.default.svc: No answer

根据coredns解析集群内域名原理可知:

服务 a 访问服务 b,对于同一个 Namespace下,可以直接在 pod 中,通过 curl b 来访问。对于跨 Namespace 的情况,服务名后边对应 Namespace即可,比如 curl b.default。DNS 如何解析,依赖容器内 resolv 文件的配置。

查看busybox容器内的resolve.conf文件:


[root@liabio nginx]# kubectl exec -ti busybox-deployment-59755c8c6d-rmrfq sh
/ # nslookup nginx-svc-old.default.svc
Server:    10.96.0.10
Address:  10.96.0.10:53
** server can't find nginx-svc-old.default.svc: NXDOMAIN
*** Can't find nginx-svc-old.default.svc: No answer
/ # cat /etc/resolv.conf 
nameserver 10.96.0.10
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:5
/ #

这个文件中,配置的 DNS Server,一般就是 K8S 中,kubedns 的 Service 的 ClusterIP,这个IP是虚拟IP,无法ping,但可以访问。
image.png
在容器内发请求时,会根据 /etc/resolv.conf 进行解析流程。选择 nameserver 10.96.0.10 进行解析,然后用nginx-svc-old ,依次带入 /etc/resolve.conf 中的 search 域,进行DNS查找,分别是:

search 内容类似如下(不同的pod,第一个域会有所不同)

search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
nginx-svc-old.default.svc.cluster.local -> nginx-svc-old.svc.cluster.local -> nginx-svc-old.cluster.local 

直到找到为止。所以,我们执行 ping nginx-svc-old,或者执行 ping nginx-svc-old.default,都可以完成DNS请求,这2个不同的操作,会分别进行不同的DNS查找步骤。

根据以上原理,查看到busybox内的域名/etc/resolv.conf没有问题,nameserver指向正确的kube-dns的service clusterIP。

这下更加怀疑core-dns有问题了。

但查看coredns日志,可以看到并没有报错:
image.png
那就说明不是coredns问题了。。

把busybox里报的错误,进行搜索google

*** Can't find nginx-svc-old.default.svc: No answer

image.png

查到了以下两个issue:

issues1:

https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/66924
image.png

issues2:

https://github.com/easzlab/kubeasz/issues/260
image.png
发现都说是busybox镜像的问题,从1.28.4以后的镜像都存在这问题。把镜像换成1.28.4试试?修改yaml版本号:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: busybox-deployment
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: busybox
    spec:
      restartPolicy: Always
      containers:
      - name: busybox
        command:
        - sleep
        - "3600"
        image: busybox:1.28.4

重新apply后,进入容器:
image.png

确实可以成功解析域名了。

那为什么宿主机上直接执行测试命令,域名不能解析呢?
image.png

继续google,知道resolver域名解析器:

nameserver关键字,如果没指定nameserver就找不到DNS服务器,其它关键字是可选的。nameserver表示解析域名时使用该地址指定的主机为域名服务器。其中域名服务器是按照文件中出现的顺序来查询的,且只有当第一个nameserver没有反应时才查询下面的nameserver,一般不要指定超过3个服务器。
而我在宿主上/etc/resolv.conf中nameserver如下:
image.png
且前三个域名解析服务器后可以通。

现在试着把coredns的其中一个podIP:192.168.155.73放到第一个nameserver:
image.png
可以看到现在可以解析了。

其实最好把kube-dns service的clusterIP放到/etc/resolv.conf中,这样pod重启后也可以解析。
image.png

参考

Linux中/etc/resolv.conf文件简析
https://blog.csdn.net/lcr_happy/article/details/54867510

CoreDNS系列1:Kubernetes内部域名解析原理、弊端及优化方式

https://hansedong.github.io/2018/11/20/9/

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