调试 DNS 解析

本页面提供有关诊断 DNS 问题的提示。

开始之前

您需要有一个 Kubernetes 集群,并且 kubectl 命令行工具必须配置为与您的集群通信。建议在至少有两个节点(不充当控制平面主机)的集群上运行本教程。如果您还没有集群,可以使用 minikube 创建一个,或者可以使用以下 Kubernetes 游乐场之一


您的集群必须配置为使用 CoreDNS 插件 或其前身 kube-dns。

您的 Kubernetes 服务器必须为 v1.6 或更高版本。要检查版本,请输入 kubectl version

创建一个简单的 Pod 用作测试环境

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dnsutils
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: dnsutils
    image: registry.k8s.io/e2e-test-images/jessie-dnsutils:1.3
    command:
      - sleep
      - "infinity"
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  restartPolicy: Always

使用该清单创建一个 Pod

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/admin/dns/dnsutils.yaml
pod/dnsutils created

…并验证其状态

kubectl get pods dnsutils
NAME       READY     STATUS    RESTARTS   AGE
dnsutils   1/1       Running   0          <some-time>

一旦该 Pod 运行,您就可以在该环境中执行 nslookup。如果您看到如下内容,则 DNS 正常工作。

kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup kubernetes.default
Server:    10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10

Name:      kubernetes.default
Address 1: 10.0.0.1

如果 nslookup 命令失败,请检查以下内容

首先检查本地 DNS 配置

查看 resolv.conf 文件内部。(有关更多信息,请参见下面的 自定义 DNS 服务已知问题

kubectl exec -ti dnsutils -- cat /etc/resolv.conf

验证搜索路径和名称服务器是否已设置如下(请注意,搜索路径可能因不同的云提供商而异)

search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local google.internal c.gce_project_id.internal
nameserver 10.0.0.10
options ndots:5

以下错误表示 CoreDNS(或 kube-dns)插件或相关服务存在问题

kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup kubernetes.default
Server:    10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10

nslookup: can't resolve 'kubernetes.default'

kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup kubernetes.default
Server:    10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

nslookup: can't resolve 'kubernetes.default'

检查 DNS pod 是否正在运行

使用 kubectl get pods 命令验证 DNS pod 是否正在运行。

kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns
NAME                       READY     STATUS    RESTARTS   AGE
...
coredns-7b96bf9f76-5hsxb   1/1       Running   0           1h
coredns-7b96bf9f76-mvmmt   1/1       Running   0           1h
...

如果您看到没有 CoreDNS Pod 正在运行或 Pod 失败/已完成,则 DNS 插件可能不会在您的当前环境中默认部署,您需要手动部署它。

检查 DNS pod 中的错误

使用 kubectl logs 命令查看 DNS 容器的日志。

对于 CoreDNS

kubectl logs --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns

以下是一个正常 CoreDNS 日志的示例

.:53
2018/08/15 14:37:17 [INFO] CoreDNS-1.2.2
2018/08/15 14:37:17 [INFO] linux/amd64, go1.10.3, 2e322f6
CoreDNS-1.2.2
linux/amd64, go1.10.3, 2e322f6
2018/08/15 14:37:17 [INFO] plugin/reload: Running configuration MD5 = 24e6c59e83ce706f07bcc82c31b1ea1c

查看日志中是否有任何可疑或意外的消息。

DNS 服务是否正常?

使用 kubectl get service 命令验证 DNS 服务是否正常。

kubectl get svc --namespace=kube-system
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)             AGE
...
kube-dns     ClusterIP   10.0.0.10      <none>        53/UDP,53/TCP        1h
...

如果您已创建服务,或者在服务应默认创建但未显示的情况下,请参见 调试服务 以获取更多信息。

DNS 端点是否已公开?

您可以使用 kubectl get endpoints 命令验证 DNS 端点是否已公开。

kubectl get endpoints kube-dns --namespace=kube-system
NAME       ENDPOINTS                       AGE
kube-dns   10.180.3.17:53,10.180.3.17:53    1h

如果您没有看到端点,请参见 调试服务 文档中的端点部分。

有关其他 Kubernetes DNS 示例,请参阅 Kubernetes GitHub 存储库中的 cluster-dns 示例

DNS 查询是否正在接收/处理?

您可以通过将 log 插件添加到 CoreDNS 配置(又名 Corefile)来验证 CoreDNS 是否正在接收查询。CoreDNS Corefile 存储在一个名为 corednsConfigMap 中。要编辑它,请使用以下命令

kubectl -n kube-system edit configmap coredns

然后在 Corefile 部分添加 log,如下例所示

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        log
        errors
        health
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
          pods insecure
          upstream
          fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
        }
        prometheus :9153
        forward . /etc/resolv.conf
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }    

保存更改后,Kubernetes 可能需要一两分钟才能将这些更改传播到 CoreDNS pod。

接下来,执行一些查询并查看本文档中以上部分的日志。如果 CoreDNS pod 正在接收查询,您应该在日志中看到它们。

以下是一个日志中查询的示例

.:53
2018/08/15 14:37:15 [INFO] CoreDNS-1.2.0
2018/08/15 14:37:15 [INFO] linux/amd64, go1.10.3, 2e322f6
CoreDNS-1.2.0
linux/amd64, go1.10.3, 2e322f6
2018/09/07 15:29:04 [INFO] plugin/reload: Running configuration MD5 = 162475cdf272d8aa601e6fe67a6ad42f
2018/09/07 15:29:04 [INFO] Reloading complete
172.17.0.18:41675 - [07/Sep/2018:15:29:11 +0000] 59925 "A IN kubernetes.default.svc.cluster.local. udp 54 false 512" NOERROR qr,aa,rd,ra 106 0.000066649s

CoreDNS 是否具有足够的权限?

CoreDNS 必须能够列出 服务端点 相关资源以正确解析服务名称。

示例错误消息

2022-03-18T07:12:15.699431183Z [INFO] 10.96.144.227:52299 - 3686 "A IN serverproxy.contoso.net.cluster.local. udp 52 false 512" SERVFAIL qr,aa,rd 145 0.000091221s

首先,获取当前 system:coredns 的 ClusterRole

kubectl describe clusterrole system:coredns -n kube-system

预期输出

PolicyRule:
  Resources                        Non-Resource URLs  Resource Names  Verbs
  ---------                        -----------------  --------------  -----
  endpoints                        []                 []              [list watch]
  namespaces                       []                 []              [list watch]
  pods                             []                 []              [list watch]
  services                         []                 []              [list watch]
  endpointslices.discovery.k8s.io  []                 []              [list watch]

如果缺少任何权限,请编辑 ClusterRole 以添加它们

kubectl edit clusterrole system:coredns -n kube-system

示例插入 EndpointSlices 权限

...
- apiGroups:
  - discovery.k8s.io
  resources:
  - endpointslices
  verbs:
  - list
  - watch
...

您是否位于服务的正确命名空间?

未指定命名空间的 DNS 查询仅限于 pod 的命名空间。

如果 pod 和服务的命名空间不同,则 DNS 查询必须包含服务的命名空间。

此查询仅限于 pod 的命名空间

kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup <service-name>

此查询指定了命名空间

kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup <service-name>.<namespace>

要详细了解名称解析,请参见 服务和 Pod 的 DNS

已知问题

某些 Linux 发行版(例如 Ubuntu)默认使用本地 DNS 解析器(systemd-resolved)。Systemd-resolved 会移动和替换 /etc/resolv.conf,用一个存根文件替换它,该文件在解析上游服务器中的名称时会导致致命的转发循环。可以通过使用 kubelet 的 --resolv-conf 标志手动指向正确的 resolv.conf 来解决此问题(在 systemd-resolved 中,这是 /run/systemd/resolve/resolv.conf)。kubeadm 会自动检测 systemd-resolved 并相应地调整 kubelet 标志。

Kubernetes 安装默认情况下不会配置节点的 resolv.conf 文件以使用集群 DNS,因为该过程本质上是特定于发行版的。这可能应该最终实现。

Linux 的 libc(又名 glibc)默认情况下对 DNS nameserver 记录有 3 个限制,Kubernetes 需要使用 1 个 nameserver 记录。这意味着如果本地安装已经使用 3 个 nameserver,则其中一些条目将丢失。为了解决此限制,节点可以运行 dnsmasq,它将提供更多 nameserver 条目。您也可以使用 kubelet 的 --resolv-conf 标志。

如果您使用 Alpine 3.17 或更早版本作为您的基本映像,则由于 Alpine 的设计问题,DNS 可能无法正常工作。直到 musl 1.24 版本才包含对 DNS 存根解析器的 TCP 回退,这意味着任何超过 512 字节的 DNS 调用都会失败。请将您的映像升级到 Alpine 3.18 或更高版本。

下一步

最后修改于 2024 年 5 月 22 日下午 2:28 PST:在 kubectl get pods dnsutils 中更正对齐 (022af4767a)