阿里云 Node Local DNS

来源：

helm repo add ali-incubator https://aliacs-app-catalog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts-incubator/
helm pull ali-incubator/ack-node-local-dns

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Node Local DNS

限制:

如果集群为以下网络模式的，请确认 Terway 版本为 v1.0.10.301 或更新版本后安装：

基于 IPVLAN 的 Terway ENI 多 IP 网络模式

Terway ENI 独占网络模式

此应用需要您手动设置相关参数才能进行安装，请仔细阅读参数说明

此应用不支持 ASK 集群，以及托管版、专有云版集群中部署的 ECI 类型的 Pod

Node Local DNS 不提供 hosts、rewrite 等插件能力，仅作为 CoreDNS 的透明缓存代理，如有需要，可在 CoreDNS 配置中修改

如果集群使用了 PrivateZone 的，需要修改 CoreDNS 配置后启用，详见 PrivateZone 兼容说明

简介

Node Local DNS 通过在集群节点上作为 DaemonSet 运行 DNS 缓存代理来提高集群 DNS 性能。

本 Helm Chart 主要由一个 Admission Webhook Deployment 和一组 DNS 缓存 DaemonSet 组成：

Admission Webhook Deployment 可以被用来拦截 Pod 创建的请求，自动注入使用 DNS 缓存的 Pod DNSConfig。
DNS 缓存 DaemonSet 可以在每个节点上创建一个虚拟网络接口（默认监听于 169.254.20.10 IP，如需修改请工单咨询），配合 Pod 的 DNSConfig 和节点上的网络配置，Pod 内产生的 DNS 请求会被该 DaemonSet 服务所代理。DaemonSet 服务内同样基于 CoreDNS 提供服务，但其仅具有代理和缓存的功能，请勿启用额外的插件能力（如 hosts、rewrite 等）。

Node Local DNS 工作原理如图所示：

安装

建议您通过 ACK 应用目录控制台安装本应用。如需通过 Helm 部署此应用，可以参考如下命令：

$ helm install --name node-local-dns --set env.upstream_ip=172.23.0.20 incubator/ack-node-local-dns --namespace kube-system

安装后请确认当前集群各 ECS 节点均已经启动 DNS 缓存 DaemonSet 组件（即 node-local-dns Pod 数量与集群 ECS 节点数一致），如果有节点上有 Taints 的，需要您手动修改 kube-system 下 node-local-dns 这个 DaemonSet 的 Toleration。

参数说明

参数	描述	默认值
env.upstream_ip	DNS 缓存 DaemonSet 通过 upstream_ip 访问 CoreDNS，详见下方说明	""
env.cluster_domain	集群主域名	"cluster.local"
env.enable_log	DNS 缓存 DaemonSet 是否查询日志	false
controller.enabled	是否启用 Admission Webhook	true
controller.image	Admission Webhook Deployment 的镜像 URL	registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/node-local-dns-admission-controller
controller.imageTag	Admission Webhook Deployment 的镜像 Tag	v1.0.2-8b46b2f-aliyun
controller.replicas	Admission Webhook Deployment 副本数	2
nodelocaldns.image.repository	DNS 缓存 DaemonSet 的镜像 URL	registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/k8s-dns-node-cache
nodelocaldns.image.tag	DNS 缓存 DaemonSet 的镜像 Tag	v1.15.13-6-7e6778ac
nodelocaldns.init_image.repository	DNS 缓存 DaemonSet Init Container 的镜像 URL	registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/busybox
nodelocaldns.init_image.tag	DNS 缓存 DaemonSet Init Container 的镜像 Tag	v1.29.2

特别说明：

本应用会创建一个名为 node-local-upstream，IP 地址为 env.upstream_ip 的 ClusterIP Service，用于 DNS 缓存 DamonSet 与 CoreDNS 进行通信；env.upstream_ip 需要指定为集群 Service 网段中尚未被占用的任意 IP。

使用方式

完成安装后，为了能使应用原本请求 CoreDNS 的流量改为由 DNS 缓存 DaemonSet 代理，需要使 Pod 内部的 /etc/resolv.conf 中 nameservers 配置成 169.254.20.10 和 kube-dns 对应的 IP 地址，您有以下几种方式可以选择：

（推荐）借助 Admission Webhook Deployment 在 Pod 创建时做 DNSConfig 配置自动注入
创建 Pod 时手动指定 DNSConfig
（不推荐，变更风险高）修改 kubelet 参数，并重启节点 kubelet

方式一：配置 DNSConfig 自动注入

Admission Webhook Deployment 可用于自动注入 DNSConfig 至新建的 Pod 中，避免您手工配置 Pod YAML 进行注入。本应用默认会监听包含 node-local-dns-injection=enabled Label 标签的命名空间中新建 Pod 的请求，您可以通过以下命令给命名空间打上 Label 标签：

kubectl label namespace default node-local-dns-injection=enabled

开启自动注入后，您创建的 Pod 会被增加以下字段，为了最大程度上保证业务 DNS 请求高可用，nameservers 中会额外加入 kube-dns 的 ClusterIP 地址作为备份的 DNS 服务器：

  dnsConfig:
    nameservers:
    - 169.254.20.10
    - 172.21.0.10
    options:
    - name: ndots
      value: "3"
    - name: attempts
      value: "2"
    - name: timeout
      value: "1"
    searches:
    - default.svc.cluster.local
    - svc.cluster.local
    - cluster.local
  dnsPolicy: None

在命名空间 DNSConfig 自动注入开启的情况下，如需对部分 Pod 进行豁免（即不进行注入），可以调整其 Pod Template 中 Labels 标签字段，加上 node-local-dns-injection=disabled 标签。

未注入 DNSConfig 问题排查

自动注入需满足以下条件，请检查是否满足：

新建 Pod 不位于 kube-system 和 kube-public 命名空间；
新建 Pod 所在命名空间的 Labels 标签包含 node-local-dns-injection=enabled；
新建 Pod 所在命名空间的 Labels 不包含 ECI Pod 相关标签，如 virtual-node-affinity-injection、eci、alibabacloud.com/eci 等；
新建 Pod 没有被打上 eci、alibabacloud.com/eci 等 ECI 相关 Label 标签，或打上禁用 DNS 注入 node-local-dns-injection=disabled Label 标签；
新建 Pod 为 HostNetwork 且 DNSPolicy 为 ClusterFirstWithHostNet，或 Pod 为非 HostNetwork 且 DNSPolicy 为 ClusterFirst；

方式二：手动指定 DNSConfig

如果不适用 Admission Webhook Deployment 自动注入，可以参考以下方式进行手动指定 DNSConfig，请注意：

dnsPolicy 必须为 None
nameservers 配置成 169.254.20.10 和 kube-dns 的 ClusterIP 对应的 IP 地址
配置 searches，保证集群内部域名能够被正常解析
ndots 默认为 5，可以适当降低 ndots 以提升解析效率，详见 https://linux.die.net/man/5/resolv.conf

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: alpine
  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: alpine
    command:
      - sleep
      - "10000"
    imagePullPolicy: Always
    name: alpine
  dnsPolicy: None
  dnsConfig:
    nameservers: ["169.254.20.10","172.21.0.10"]
    searches:
    - default.svc.cluster.local
    - svc.cluster.local
    - cluster.local
    options:
    - name: ndots
      value: "3"
    - name: attempts
      value: "2"
    - name: timeout 
      value: "1"

方式三：配置 kubelet 启动参数

kubelet 通过 --cluster-dns 和 --cluster-domain 两个参数来全局控制 Pod DNSConfig。可以在 /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf 配置文件中修改其参数的配置，修改后 systemctl daemon-reload 和 systemctl restart kubelet 来生效。

--cluster-dns 169.254.20.10 --cluster-dns 172.21.0.10 --cluster-domain cluster.local

卸载

建议您通过 ACK 集群控制台卸载本应用。

$ helm delete --purge node-local-dns

存量升级

已经安装有本 Helm Chart 的 Kubernetes 集群如需进行升级，需要对已有 Helm Release 进行卸载后全新安装。卸载前请进入应用 - Helm - 发布列表 - 详情 - 参数中确认此前安装的参数，并参考以下进行卸载：

如果此前安装参数中本地监听 IP 地址（local_dns_ip）为等同于 kube-dns 的 ClusterIP 地址，可以直接卸载
如果此前安装参数中的高可用开关（high_availability）为打开状态，本地监听 IP 地址（local_dns_ip）为 169.254.20.10，可以直接卸载
如果此前安装参数不满足以上条件，请按照以下流程进行卸载
- 检查哪些命名空间中被打上了 node-local-dns-injection=enabled 的标签，并将标签删除，如 kubectl label namespace default node-local-dns-injection-
- 检查这些命名空间中被注入 DNSConfig 的业务 Pod，并删除这些 Pod 以重建
- 卸载

PrivateZone 兼容性说明

node-local-dns 会默认采用 TCP 协议与 CoreDNS 进行通信，CoreDNS 会根据请求来源使用的协议与上游进行通信。如果您集群中使用了 PrivateZone，经过 DNS 本地缓存组件的解析请求最终会以 TCP 协议请求至 PrivateZone 服务。目前阿里云部分地域的 PrivateZone 服务尚未支持 TCP 协议，因此 PrivateZone 的解析结果可能会失败。建议您使用以下方式，修改 CoreDNS 配置文件（命名空间 kube-system 下 coredns Configmap），在 forward 插件中指定请求上游的协议为 perfer_udp，修改之后 CoreDNS 会优先使用 UDP 协议与上游通信。修改方式如下所示：

# 修改前
forward . /etc/resolv.conf
# 修改后
forward . /etc/resolv.conf {
  prefer_udp
}

配置方式详见 https://coredns.io/plugins/forward/

其他

更多信息可以参考：

DNS for Services and Pods https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/dns-pod-service/#pod-dns-config
Using NodeLocal DNSCache in Kubernetes clusters https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/nodelocaldns/

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README.md		README.md
localdns.png		localdns.png
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