【Kubernetes】DNSについて知る

2022.03.12

2024.03.24

Kubernetes

DNSPodService

はじめに

Kubernetesでの名前解決について、PodやServiceの名前解決は誰がしているのか、実際に動かしながら確認してみたいと思います。

Kubernetes DNS

KubernetesのSeriveやPodの名前解決は、クラスタ内にあるDNSサーバが名前解決を行います。このDNSサーバはServiceとして動いています。

1❯ kubectl get service -n=kube-system
2NAME       TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
3kube-dns   ClusterIP   10.96.0.10   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   2m31s

このServiceは、下記のDeploymentに紐づいています。

1❯ kubectl get deployment -n=kube-system
2NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
3coredns   2/2     2            2           2m21s

さらに、このDeploymentは、下記のPodから構成されています。

1❯ kubectl get pods -n=kube-system
2NAME                                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
3coredns-558bd4d5db-hg75t                 1/1     Running   0          4m51s
4coredns-558bd4d5db-ltbxt                 1/1     Running   0          4m51s

Podは、corednsのイメージを利用しています。

1❯ kubectl describe -n=kube-system pod coredns-558bd4d5db-hg75t | grep -i image
2    Image:         k8s.gcr.io/coredns/coredns:v1.8.0
3    Image ID:      docker-pullable://k8s.gcr.io/coredns/coredns@sha256:cc8fb77bc2a0541949d1d9320a641b82fd392b0d3d8145469ca4709ae769980e
4  Normal   Pulled     6m15s  kubelet            Container image "k8s.gcr.io/coredns/coredns:v1.8.0" already present on machine

GitHub - coredns/coredns: CoreDNS is a DNS server that chains plugins

CoreDNS is a DNS server that chains plugins. Contribute to coredns/coredns development by creating an account on GitHub.

このDNS ServiceのIPアドレス（ここでは10.96.0.10）が、クラスタ内のコンテナの/etc/resolv.confに設定されています。

ServiceとPodのFQDN

ServiceとPodのFQDNは下記のようになります。

ServiceのFQDN

1<service name>.<namespace name>.svc.<cluster domain>

具体例

1nginx-service.default.svc.cluster.local

PodのFQDN

1<ip address>.<namespace name>.pod.<cluster domain>

具体例

110-1-4-118.default.pod.cluster.local

PodとServiceの名前解決してみる

実際にPodとServiceの名前解決をしてみます。

PodとServiceを用意する

まずは、下記3つを用意します。

名前解決するPod: dnsutils-pod.yml
名前解決されるPod: nginx-pod.yml
名前解決されるService: nginx-service.yml

1apiVersion: v1
2kind: Pod
3metadata:
4  name: dnsutils
5  labels:
6    name: dnsutils
7spec:
8  containers:
9  - name: dnsutils
10    image: tutum/dnsutils
11    command:
12      - sleep
13      - "9999"

1apiVersion: v1
2kind: Pod
3metadata:
4  name: nginx-pod
5  labels:
6    name: nginx
7spec:
8  containers:
9  - name: nginx
10    image: nginx:latest

1apiVersion: v1
2kind: Service
3metadata:
4  name: nginx-service
5spec:
6  selector:
7    app: nginx
8  ports:
9  - port: 80
10    targetPort: 80

1kubectl apply -f dnsutils-pod.yml
2kubectl apply -f nginx-pod.yml
3kubectl apply -f nginx-service.yml

PodのIPアドレスなどは下記になります。

1❯ kubectl get pod -o wide
2NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
3dnsutils    1/1     Running   0          37m   10.1.4.119   docker-desktop   <none>           <none>
4nginx-pod   1/1     Running   0          37m   10.1.4.118   docker-desktop   <none>           <none>

/etc/resolv.confの確認

dnsutils-podに入って、/etc/resolv.confを確認してみます。

1kubectl exec -it dnsutils -c dnsutils -- /bin/bash

シェルの取得方法は下記で解説しています。

【Kubernetes】Podのコンテナでコマンド実行とシェル取得

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/etc/resolv.confを確認してみると、最初に確認したDNSのIPアドレス10.96.0.10が設定されているのがわかります。また、searchに「default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local」が設定されています。

1root@dnsutils:/# cat /etc/resolv.conf
2nameserver 10.96.0.10
3search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
4options ndots:5

Serviceの名前解決

nginx-serviceの名前解決をしてみます。

1root@dnsutils:/# nslookup nginx-service
2Server:         10.96.0.10
3Address:        10.96.0.10#53
4
5Name:   nginx-service.default.svc.cluster.local
6Address: 10.101.127.160
7
8root@dnsutils:/# nslookup nginx-service.default
9Server:         10.96.0.10
10Address:        10.96.0.10#53
11
12Name:   nginx-service.default.svc.cluster.local
13Address: 10.101.127.160
14
15root@dnsutils:/# nslookup nginx-service.default.svc
16Server:         10.96.0.10
17Address:        10.96.0.10#53
18
19Name:   nginx-service.default.svc.cluster.local
20Address: 10.101.127.160
21
22root@dnsutils:/# nslookup nginx-service.default.svc.cluster.local
23Server:         10.96.0.10
24Address:        10.96.0.10#53
25
26Name:   nginx-service.default.svc.cluster.local
27Address: 10.101.127.160

searchに「default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local」が設定されていたので、「nginx-service」や「nginx-service.default」などでも名前解決ができているのがわかります。

Podの名前解決

次にnginx-podの名前解決をしてみます。

1root@dnsutils:/# nslookup 10-1-4-118.default.pod
2Server:         10.96.0.10
3Address:        10.96.0.10#53
4
5Name:   10-1-4-118.default.pod.cluster.local
6Address: 10.1.4.118
7
8root@dnsutils:/# nslookup 10-1-4-118.default.pod.cluster.local
9Server:         10.96.0.10
10Address:        10.96.0.10#53
11
12Name:   10-1-4-118.default.pod.cluster.local
13Address: 10.1.4.118