调试 DNS 问题
这篇文章提供了一些关于 DNS 问题诊断的方法。
准备开始
你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 建议在至少有两个节点的集群上运行本教程，且这些节点不作为控制平面主机。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建：
你的集群必须使用了 CoreDNS 插件
或者其前身，kube-dns。
kubectl version.
创建一个简单的 Pod 作为测试环境
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
default 名字空间创建 Pod。
服务的 DNS 名字解析取决于 Pod 的名字空间。
详细信息请查阅 Pod 与 Service 的 DNS。
使用上面的清单来创建一个 Pod：
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/admin/dns/dnsutils.yaml
pod/dnsutils created
验证其状态：
kubectl get pods dnsutils
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
dnsutils 1/1 Running 0 <some-time>
一旦 Pod 处于运行状态，你就可以在该环境里执行 nslookup。
如果你看到类似下列的内容，则表示 DNS 是正常运行的。
kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup kubernetes.default
输出为：
Server: 10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10
Name: kubernetes.default
Address 1: 10.0.0.1
如果 nslookup 命令执行失败，请检查下列内容：
先检查本地的 DNS 配置
查看 resolv.conf 文件的内容 （阅读定制 DNS 服务 和 后文的已知问题 ，获取更多信息)
kubectl exec -ti dnsutils -- cat /etc/resolv.conf
验证 search 和 nameserver 的配置是否与下面的内容类似 （注意 search 根据不同的云提供商可能会有所不同)：
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
下列错误表示 CoreDNS （或 kube-dns）插件或者相关服务出现了问题：
kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup kubernetes.default
输出为：
Server: 10.0.0.10
Address 1: 10.0.0.10
nslookup: can't resolve 'kubernetes.default'
或者
kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup kubernetes.default
输出为：
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 是否运行
使用 kubectl get pods 命令来验证 DNS Pod 是否运行。
kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns
输出为：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
...
coredns-7b96bf9f76-5hsxb 1/1 Running 0 1h
coredns-7b96bf9f76-mvmmt 1/1 Running 0 1h
...
k8s-app 的值都应该是 kube-dns。
如果你发现没有 CoreDNS Pod 在运行，或者该 Pod 的状态是 failed 或者 completed， 那可能这个 DNS 插件在你当前的环境里并没有成功部署，你将需要手动去部署它。
检查 DNS Pod 里的错误
使用 kubectl logs 命令来查看 DNS 容器的日志信息。
如查看 CoreDNS 的日志信息：
kubectl logs --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns
下列是一个正常运行的 CoreDNS 日志信息：
.: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
查看是否日志中有一些可疑的或者意外的消息。
检查是否启用了 DNS 服务
使用 kubectl get service 命令来检查 DNS 服务是否已经启用。
kubectl get svc --namespace=kube-system
输出为：
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
...
kube-dns ClusterIP 10.0.0.10 <none> 53/UDP,53/TCP 1h
...
kube-dns 。
如果你已经创建了 DNS 服务，或者该服务应该是默认自动创建的但是它并没有出现， 请阅读调试服务 来获取更多信息。
DNS 的端点公开了吗？
你可以使用 kubectl get endpoints 命令来验证 DNS 的端点是否公开了。
kubectl get endpoints kube-dns --namespace=kube-system
NAME ENDPOINTS AGE
kube-dns 10.180.3.17:53,10.180.3.17:53 1h
如果你没看到对应的端点，请阅读 调试服务的端点部分。
若需要了解更多的 Kubernetes DNS 例子，请在 Kubernetes GitHub 仓库里查看 cluster-dns 示例。
DNS 查询有被接收或者执行吗？
你可以通过给 CoreDNS 的配置文件（也叫 Corefile）添加 log 插件来检查查询是否被正确接收。
CoreDNS 的 Corefile 被保存在一个叫 coredns 的
ConfigMap 里，使用下列命令来编辑它：
kubectl -n kube-system edit configmap coredns
然后按下面的例子给 Corefile 添加 log。
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
}
保存这些更改后，你可能会需要等待一到两分钟让 Kubernetes 把这些更改应用到 CoreDNS 的 Pod 里。
接下来，发起一些查询并依照前文所述查看日志信息，如果 CoreDNS 的 Pod 接收到这些查询， 你将可以在日志信息里看到它们。
下面是日志信息里的查询例子：
.: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 是否有足够的权限？
CoreDNS 必须能够列出 service 和 endpoint 相关的资源来正确解析服务名称。
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，获取当前的 ClusterRole system:coredns：
kubectl describe clusterrole system:coredns -n kube-system
预期输出：
PolicyRule:
Resources Non-Resource URLs Resource Names Verbs
--------- ----------------- -------------- -----
nodes [] [] [get]
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 来添加它们：
kubectl edit clusterrole system:coredns -n kube-system
EndpointSlices 权限的插入示例：
...
- apiGroups:
- discovery.k8s.io
resources:
- endpointslices
verbs:
- list
- watch
...
你的服务在正确的名字空间中吗？
未指定名字空间的 DNS 查询仅作用于 Pod 所在的名字空间。
如果 Pod 和服务的名字空间不相同，则 DNS 查询必须指定服务所在的名字空间。
该查询仅限于 Pod 所在的名字空间：
kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup <service-name>
指定名字空间的查询：
kubectl exec -i -t dnsutils -- nslookup <service-name>.<namespace>
要进一步了解名字解析，请查看 Pod 与 Service 的 DNS。
已知问题
有些 Linux 发行版本（比如 Ubuntu）默认使用一个本地的 DNS 解析器（systemd-resolved）。
systemd-resolved 会用一个存根文件（Stub File）来覆盖 /etc/resolv.conf 内容，
从而可能在上游服务器中解析域名产生转发环（forwarding loop）。 这个问题可以通过手动指定
kubelet 的 --resolv-conf 标志为正确的 resolv.conf（如果是 systemd-resolved，
则这个文件路径为 /run/systemd/resolve/resolv.conf）来解决。
kubeadm 会自动检测 systemd-resolved 并对应的更改 kubelet 的命令行标志。
Kubernetes 的安装并不会默认配置节点的 resolv.conf 文件来使用集群的 DNS 服务，因为这个配置对于不同的发行版本是不一样的。这个问题应该迟早会被解决的。
Linux 的 libc（又名 glibc）默认将 DNS nameserver 记录限制为 3，
而 Kubernetes 需要使用 1 条 nameserver 记录。
这意味着如果本地的安装已经使用了 3 个 nameserver，那么其中有些条目将会丢失。
要解决此限制，节点可以运行 dnsmasq，以提供更多 nameserver 条目。
你也可以使用 kubelet 的 --resolv-conf 标志来解决这个问题。
如果你使用 Alpine 3.3 或更早版本作为你的基础镜像，DNS 可能会由于 Alpine 中 一个已知的问题导致无法正常工作。 请查看这里获取更多信息。