联邦DNS原理

在多集群中，一个FederatedDeployment的Pod会存在多个集群中，那么我们如何提供一个固定的访问地址呢？

ServiceDNS

在单集群中，我们可以为每个Deployment创建一个同名的Service，然后就可以通过<service>.<namespace>.svc.cluster.local的方式来访问这个服务。

同理在联邦中，我们可以为每个FederatedDeployment创建一个同名的FederatedService，然后希望可以通过<federatedservice>.<namespace>.svc.example.com的方式来访问这个服务。接下来，我们来看看ServiceDNS是如达到这个效果的。

首先，我们要求每个工作集群使用LoadBalancer的方式对外暴露服务，也就是说FederatedService的类型要为LoadBalancer。此时，对于这个服务，每个工作集群都会有一个ExternalIP。然后，域名<federatedservice>.<namespace>.svc.example.com会被解析为这N个ExternalIP。

然后，上面的example.com从哪里来？很简单，我们创建一个Domain对象（需要注意它的namespace要与federation-controller-manager的一致）

接着，我们就可以为FederatedService（假设名字为test-service，命名空间为test-namespace）创建一条DNS记录，通过创建如下资源

然后DNSEndpoint Controller就会在自动创建一个如下的DNSEndpoint

然后ExternalDNS-Controller监听到这个DNSEndpoint后，就会往etcd写如下两条数据（以/skydns开头）：

$ export ETCDCTL_API=3
$ etcdctl get /skydns --prefix 
/skydns/com/example/svc/test-domain/test-namespace/test-service
{"host":"<Cluster1-ExternalIP>","ttl":300,"targetstrip":1}
/skydns/com/example/svc/test-domain/test-namespace/test-service
{"host":"<Cluster2-ExternalIP>","ttl":300,"targetstrip":1}

然后，CoreDNS就会从etcd中读取以/skydns开头的数据，从后往前组成两条A记录：

<Cluster1-ExternalIP> test-service.test-namespace.test-domain.svc.example.com 
<Cluster2-ExternalIP> test-service.test-namespace.test-domain.svc.example.com

总结来说，ServiceDNS的核心如下：

  • 工作集群以LoadBalancer的方式暴露服务，即工作集群上的服务可以通过<exteranalIP>:<containerPort>的方式来访问

  • 抽象一个域名<federatedservice>.<namespace>.domain.svc.example.com，它可以解析到成N个ExternalIP中的一个，然后对外可以统一通过<federatedservice>.<namespace>.domain.svc.example.com:<containerPort>来访问

IngressDNS

上面ServiceDNS是用于四层负载；在此的基础上，我们可以这样子设计七层负载：

  • 每个工作集群以Ingress的方式暴露服务，即工作集群上的服务可以通过http://<ingress-controller-ip>、请求头携带"Host":"<containerPort>.<service>.<namespace>.example.com"来访问。

  • 抽象一个域名<containerPort>.<federatedservice>.<namespace>.example.com作为统一的对外访问方式，<containerPort>.<federatedservice>.<namespace>.example.com会被解析到三个ingress-controller-ip中的一个

example.com如何配置？

当创建了一个新的FederatedService时，同时还需要在相同的命名空间下创建一个ServiceDNSRecord，表示这个FederatedService的域名

当发布一个FederatedService时，CoreDNS如何找到每个工作节点上该服务的对外IP？

当创建了一个新的FederatedService时，federation-controller-manager会创建一个Endpoint，包含了每个工作集群该服务的IP（使用命令kubectl get dnsendpoint -n <namespace>查看）。CoreDNS也会监听FederatedService的创建，然后找到对应的DNSEndpoint

排错步骤

  • 手动往etcd中添加一条记录，看coredns能否解析；参考https://www.cnblogs.com/boshen-hzb/p/7541901.html

    A：经实验只要是/skydns/com/example/开头的，可以正常解析。

  • 手动往dnsendpoint中添加A记录，看externaldns能否正常地往etcd写数据；参考https://github.com/kubernetes-sigs/kubefed/blob/v0.0.10/docs/servicedns-with-externaldns.md

    A：可以正常写。只是不知道为什么会写很多条，而且后面还会多了一个随机数

  • 查找dnsendpoint没能成功添加serviceIP的原因

    A：猜测应该是dnsendpoint-controller有问题，这个controller应该是在federation-controller-manager里面吧？

Reference

Previous集群联邦Next联邦DNS安装

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