k8s pod dns的问题记录是怎样的

发布时间：2021-12-15 19:12:11 作者：柒染
来源：亿速云阅读：265

# K8s Pod DNS问题记录与深度解析

## 引言

在Kubernetes集群中，DNS解析是服务发现的核心机制之一。当Pod无法正确解析域名时，会导致服务间通信中断、应用异常等一系列问题。本文将系统性地记录和分析K8s环境中常见的Pod DNS问题，涵盖问题现象、排查方法、解决方案及底层原理。

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## 一、Kubernetes DNS基础架构

### 1.1 CoreDNS组件架构
现代K8s集群默认使用CoreDNS作为DNS服务器，其典型部署架构包括：
```yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 2
  template:
    spec:
      containers:
      - name: coredns
        image: coredns/coredns:1.8.4
        args:
        - -conf
        - /etc/coredns/Corefile

1.2 DNS解析流程

Pod向/etc/resolv.conf中指定的DNS服务器发起查询
CoreDNS根据配置规则处理请求
对于集群内服务，查询kube-dns服务IP
对于外部域名，转发到上游DNS服务器

二、常见DNS问题场景

2.1 基础连通性问题

现象： - Pod内无法解析任何域名 - 间歇性DNS超时

排查步骤：

# 检查Pod DNS配置
kubectl exec -it <pod-name> -- cat /etc/resolv.conf

# 测试基础连通性
kubectl exec -it <pod-name> -- ping <coredns-service-ip>

# 检查CoreDNS日志
kubectl logs -n kube-system <coredns-pod-name>

典型原因： 1. 网络插件异常导致Pod与CoreDNS通信中断 2. Node本地DNS缓存问题（如systemd-resolved冲突）

2.2 特定域名解析失败

现象： - 仅部分域名无法解析 - 外部域名解析异常但集群内服务正常

诊断方法：

# 使用dig工具进行诊断
kubectl exec -it <pod-name> -- dig <problem-domain> @<dns-server-ip>

# 检查CoreDNS配置
kubectl get configmap -n kube-system coredns -o yaml

配置示例（修复外部域名解析）：

. {
    forward . /etc/resolv.conf
    cache 30
}

2.3 NDots配置引发的解析异常

问题本质： K8s默认设置ndots:5导致查询效率降低和超时

现象： - 短域名解析需要等待所有搜索域尝试 - 解析延迟明显增加

解决方案：

# Pod级别自定义配置
spec:
  dnsConfig:
    options:
      - name: ndots
        value: "2"

三、高级问题排查

3.1 Conntrack表满导致DNS丢包

特征： - DNS查询随机失败 - Node节点dmesg显示nf_conntrack: table full

解决方法：

# 临时解决方案
sysctl -w net.netfilter.nf_conntrack_max=1000000

# 永久配置
echo "net.netfilter.nf_conntrack_max=1000000" >> /etc/sysctl.conf

3.2 IPv6与双栈问题

现象： - DNS查询返回IPv6地址但集群未启用IPv6 - 解析结果不符合预期

核心配置：

template IN A {
    answer "{{ .Name }} 60 IN A <ipv4-address>"
}

3.3 自定义Hosts文件冲突

排查要点：

# 检查Pod是否挂载了自定义hosts
kubectl describe pod <pod-name> | grep hosts

四、诊断工具集

4.1 内置工具

# DNS查询测试
nslookup <service-name>
dig +short <domain>

# 网络连通性测试
tcptraceroute <coredns-ip> 53

4.2 专用诊断Pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: network-tester
spec:
  containers:
  - name: netshoot
    image: nicolaka/netshoot
    command: ["sleep", "3600"]

五、最佳实践建议

资源配置：

resources:
 limits:
   memory: "256Mi"
 requests:
   cpu: "100m"
   memory: "128Mi"

监控指标：
- coredns_dns_request_count_total
- coredns_dns_request_duration_seconds

高可用部署： “`yaml affinity: podAntiAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

   - labelSelector:
   matchExpressions:
   - key: k8s-app
     operator: In
     values: [kube-dns]
 topologyKey: kubernetes.io/hostname

”`

六、经典案例复盘

案例1：AWS CNI插件导致的DNS延迟

问题现象： - 新创建的Pod需要等待2分钟才能正常解析

根因分析： VPC CNI插件与kubelet的DNS配置异步更新