在 Kubernetes 集群中，服务发现是核心功能之一，而 CoreDNS 作为 Kubernetes 集群的 DNS 解析组件，承担着内部域名解析的重要职责。本文将详细介绍 CoreDNS 的工作原理、配置方式以及实际应用场景。
一、Kubernetes 服务发现方式
Kubernetes 提供了两种主要的服务发现方式：
- 基于环境变量的方式
- 基于内部域名的方式
在实际应用中，基于内部域名的方式更为常用。自 Kubernetes 1.11 版本起，kubeadm 已经使用 CoreDNS 替代了官方的 kubedns 作为默认的 DNS 解析组件。
二、Kubernetes 域名解析原理
当在 Kubernetes 中通过域名访问服务时，例如服务 A 访问服务 B，同一 Namespace 下可直接使用curl b，跨 Namespace 则需要使用curl b.default这样的形式。这背后的原理与容器内的resolv.conf文件配置密切相关。
容器内的/etc/resolv.conf文件通常包含以下内容：
shell
cat /etc/resolv.conf nameserver 10.10.0.3 search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local options ndots:5其中：
nameserver指向的是 CoreDNS Service 的 ClusterIP（虚拟 IP）search定义了域名搜索路径options ndots:5设定了触发搜索的域名点数阈值
当 Pod 的 DNS 策略为ClusterFirst时，所有域名解析（包括内部和外部域名）都会经过 CoreDNS 处理。
三、Pod DNS 策略
Kubernetes 中 Pod 的 DNS 策略有四种类型：
- Default：Pod 继承所在主机的 DNS 配置
- ClusterFirst：K8s 默认设置，先在集群的 CoreDNS 中查询，查不到再使用主机的上游 DNS
yaml
dnsPolicy: ClusterFirst - ClusterFirstWithHostNet：对于使用 hostNetwork 的 Pod，DNS 配置规则与 ClusterFirst 一致
- None：忽略 K8s 环境的 DNS 配置，仅使用 Pod 的 dnsConfig 设置
yaml
dnsPolicy: "None" dnsConfig: nameservers: - 114.114.114.114 searches: - default.svc.cluster.local options: - name: ndots value: "5"
四、CoreDNS 解析规则
每个 Pod 中的/etc/resolv.conf文件定义了 DNS 查询规则，以下是一个示例配置：
shell
[root@mypod /]# cat etc/resolv.conf search default.svc.test.com svc.test.com test.com nameserver 169.254.25.10 options ndots:5关键配置解析
nameserver：集群中的 DNS 服务器 IP，通常是 CoreDNS 的 ClusterIP
search：域名搜索域，解析时会将查询的域名依次与这些域组合进行查询。例如查询 "nginx" 时，会按以下顺序尝试：
plaintext
nginx.default.svc.test.com. -> nginx.svc.test.com. -> nginx.test.com.options ndots：定义触发搜索的域名点数阈值（默认为 5）：
- 当查询的域名包含的点 "." 小于 5 时，先走 search 域，再用绝对域名
- 当查询的域名包含点数大于或等于 5 时，先用绝对域名，再走 search 域
例如：
- 访问
a.b.c.e.f.g（6 个点）时：plaintext
a.b.c.e.f.g. -> a.b.c.e.f.g.default.svc.test.com. -> ... - 访问
a.b.c.e.（4 个点）时：plaintext
a.b.c.e.default.svc.test.com. -> a.b.c.e.svc.test.com. -> ... -> a.b.c.e.
五、Pod 之间的通信方式
1. 通过 Service 名称通信
在 Kubernetes 中，Pod 之间通过 Service 访问时，会经过 DNS 域名解析获取 IP 地址。Kubernetes 服务的完整域名格式为：<service-name>.<namespace>.svc.test.com
示例：部署一个名为nginx-svc的 Service：
yaml
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx labels: app: nginx spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: docker.io/library/nginx:latest ports: - containerPort: 80 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: nginx-svc spec: selector: app: nginx ports: - port: 80 protocol: TCP targetPort: 80 type: ClusterIP在其他 Pod 中访问该服务：
shell
[root@mypod /]# ping nginx-svc PING nginx-svc.default.svc.test.com (10.10.23.221) 56(84) bytes of data. 64 bytes from nginx-svc.default.svc.test.com (10.10.23.221): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.152 ms跨 Namespace 访问时需要指定 Namespace：
shell
[root@mypod /]# ping harbor-core.harbor PING harbor-core.harbor.svc.test.com (10.10.30.184) 56(84) bytes of data. 64 bytes from harbor-core.harbor.svc.test.com (10.10.30.184): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.095 ms2. 通过 hostname 和 subdomain 通信
可以通过spec.hostname和spec.subdomain字段自定义 Pod 的主机名和子域名：
yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx labels: app: web spec: hostname: nginx subdomain: subdomain-test containers: - name: nginx image: docker.io/library/nginx:latest --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: subdomain-test spec: selector: app: web ports: - port: 80 targetPort: 80其他 Pod 可以通过nginx.subdomain-test访问该 Pod：
shell
[root@mypod /]# ping nginx.subdomain-test PING nginx.subdomain-test.default.svc.test.com (10.10.92.25) 56(84) bytes of data. 64 bytes from nginx.subdomain-test.default.svc.test.com (10.10.92.25): icmp_seq=1 ttl=62 time=1.91 ms六、CoreDNS 配置文件（Corefile）
CoreDNS 采用插件化架构，其配置文件为 Corefile，存储在 kube-system 命名空间的 coredns ConfigMap 中。
默认配置
yaml
apiVersion: v1 data: Corefile: | .:53 { errors health { lameduck 5s } ready kubernetes test.com in-addr.arpa ip6.arpa { pods insecure fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa ttl 30 } prometheus :9153 forward . /etc/resolv.conf { max_concurrent 1000 } cache 30 loop reload loadbalance } kind: ConfigMap metadata: name: coredns namespace: kube-system配置解析
- 基础插件：
errors（错误日志）、health（健康监测）等 - kubernetes 插件：处理 Kubernetes 内部域名解析
test.com：指定集群域名后缀pods insecure：允许查询 Pod IP 对应的域名ttl 30：设置 DNS 记录的 TTL 为 30 秒
- forward 插件：将非集群内部域名转发到
/etc/resolv.conf中配置的 DNS 服务器 - 其他插件：
prometheus：提供监控指标cache：启用缓存（30 秒）loop：检测转发循环reload：允许配置自动更新loadbalance：提供简单的负载均衡
七、添加外部域名解析
通过修改 CoreDNS 配置，可以添加外部域名的解析规则：
获取当前配置：
shell
kubectl get cm coredns -n kube-system -o yaml > coredns-configmap.yaml编辑配置，添加 hosts 插件：
yaml
data: Corefile: | .:53 { errors health { lameduck 5s } ready kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa { pods insecure fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa } hosts { 10.151.30.11 git.k8s.local fallthrough } prometheus :9153 forward . /etc/resolv.conf { max_concurrent 1000 } cache 30 loop reload loadbalance }应用配置：
shell
kubectl apply -f coredns-configmap.yaml重启 CoreDNS Pod：
shell
kubectl delete pod -n kube-system -l k8s-app=kube-dns验证配置：
shell
[root@k8s-master ~]# dig @10.96.0.10 git.k8s.local ; <<>> DiG 9.11.36-RedHat-9.11.36-14.el8_10 <<>> @10.96.0.10 git.k8s.local ; (1 server found) ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 51965 ;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1 ;; QUESTION SECTION: ;git.k8s.local. IN A ;; ANSWER SECTION: git.k8s.local. 30 IN A 10.151.30.11
通过以上配置，Kubernetes 集群内的 Pod 就可以解析自定义的外部域名了。
