Kubernetes Python ClientDNS配置：CoreDNS自定义解析-优快云博客

Kubernetes Python ClientDNS配置：CoreDNS自定义解析

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你是否曾因Kubernetes集群内DNS解析异常而导致服务访问失败？是否需要为内部服务配置自定义域名却不知从何下手？本文将通过Kubernetes Python客户端，手把手教你实现CoreDNS自定义解析配置，解决90%的集群DNS问题。读完本文后，你将掌握ConfigMap管理、CoreDNS配置更新及解析验证的完整流程。

什么是CoreDNS？

CoreDNS是Kubernetes默认的DNS服务器，负责集群内部服务发现和域名解析。它通过ConfigMap实现配置管理，支持多种插件扩展。在Kubernetes集群中，CoreDNS通常以Deployment形式运行在kube-system命名空间，通过Service暴露53端口（UDP/TCP）提供DNS服务。

自定义DNS解析的应用场景

内部服务域名映射：将api.service.internal映射到具体Service IP
外部服务加速访问：为常用外部API配置本地缓存解析
测试环境域名隔离：在测试环境使用与生产相同的域名前缀
多集群通信：跨集群服务通过自定义域名相互访问

准备工作

在开始之前，请确保你的环境满足以下条件：

Kubernetes集群版本≥1.18
Python 3.6+环境
安装kubernetes Python客户端：pip install kubernetes
集群管理员权限（需修改kube-system命名空间资源）

使用Python客户端管理CoreDNS配置

1. 获取当前CoreDNS配置

首先，我们需要获取当前CoreDNS的ConfigMap配置。使用以下Python代码可以轻松实现：

from kubernetes import client, config

config.load_kube_config()
v1 = client.CoreV1Api()

# 获取CoreDNS ConfigMap
coredns_config = v1.read_namespaced_config_map(
    name="coredns",
    namespace="kube-system"
)

print("当前CoreDNS配置：")
print(coredns_config.data["Corefile"])

2. 自定义DNS配置示例

以下是一个典型的CoreDNS自定义配置示例，我们将添加两个自定义域名解析：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        errors
        health {
           lameduck 5s
        }
        ready
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
           pods insecure
           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
           ttl 30
        }
        prometheus :9153
        forward . /etc/resolv.conf {
           max_concurrent 1000
        }
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }
    # 自定义域名区域
    service.internal:53 {
        hosts {
            10.96.0.10 api.service.internal
            10.96.0.11 db.service.internal
            fallthrough
        }
    }

3. 使用Python更新CoreDNS配置

下面的代码演示了如何使用Kubernetes Python客户端更新CoreDNS的ConfigMap：

from kubernetes import client, config
from kubernetes.client.rest import ApiException

def update_coredns_config():
    config.load_kube_config()
    v1 = client.CoreV1Api()
    
    # 定义新的CoreDNS配置
    new_corefile = """
    .:53 {
        errors
        health
        ready
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
           pods insecure
           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
        }
        prometheus :9153
        forward . /etc/resolv.conf
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }
    service.internal:53 {
        hosts {
            10.96.0.10 api.service.internal
            10.96.0.11 db.service.internal
            fallthrough
        }
    }
    """
    
    # 创建ConfigMap对象
    config_map = client.V1ConfigMap(
        api_version="v1",
        kind="ConfigMap",
        metadata=client.V1ObjectMeta(
            name="coredns",
            namespace="kube-system"
        ),
        data={"Corefile": new_corefile.strip()}
    )
    
    try:
        # 更新ConfigMap
        response = v1.replace_namespaced_config_map(
            name="coredns",
            namespace="kube-system",
            body=config_map
        )
        print(f"CoreDNS配置更新成功，版本: {response.metadata.resource_version}")
    except ApiException as e:
        print(f"更新失败: {e.reason}")

if __name__ == "__main__":
    update_coredns_config()

4. 重启CoreDNS使配置生效

CoreDNS配置更新后，需要重启CoreDNS Pod使其生效。以下代码通过滚动更新实现无停机重启：

def restart_coredns():
    apps_v1 = client.AppsV1Api()
    
    # 获取当前CoreDNS Deployment
    deployment = apps_v1.read_namespaced_deployment(
        name="coredns",
        namespace="kube-system"
    )
    
    # 添加注释触发滚动更新
    if deployment.spec.template.metadata.annotations is None:
        deployment.spec.template.metadata.annotations = {}
    deployment.spec.template.metadata.annotations["kubectl.kubernetes.io/restartedAt"] = str(datetime.now())
    
    # 应用更新
    apps_v1.replace_namespaced_deployment(
        name="coredns",
        namespace="kube-system",
        body=deployment
    )
    print("CoreDNS重启指令已发送，等待Pod重建完成...")

验证DNS解析

配置完成后，我们需要验证自定义DNS是否生效。可以通过创建测试Pod并执行nslookup命令来验证：

def test_dns_resolution():
    # 创建测试Pod
    pod_manifest = {
        "apiVersion": "v1",
        "kind": "Pod",
        "metadata": {"name": "dns-test"},
        "spec": {
            "containers": [{
                "name": "dns-test",
                "image": "busybox:1.35",
                "command": ["sleep", "3600"]
            }]
        }
    }
    
    v1.create_namespaced_pod(namespace="default", body=pod_manifest)
    
    # 等待Pod就绪
    print("等待测试Pod就绪...")
    time.sleep(10)
    
    # 执行nslookup命令
    exec_command = [
        "/bin/sh", "-c",
        "nslookup api.service.internal && nslookup db.service.internal"
    ]
    
    response = v1.connect_get_namespaced_pod_exec(
        name="dns-test",
        namespace="default",
        command=exec_command,
        stderr=True,
        stdin=False,
        stdout=True,
        tty=False
    )
    print("DNS解析测试结果:")
    print(response)

常见问题及解决方案

配置不生效怎么办？

检查ConfigMap是否成功更新：kubectl get cm coredns -n kube-system -o yaml
确认CoreDNS Pod已重建：kubectl get pods -n kube-system | grep coredns
查看CoreDNS日志：kubectl logs -n kube-system <coredns-pod-name>

如何实现DNS负载均衡？

可以使用CoreDNS的loadbalance插件，在Corefile中添加：

    loadbalance round_robin

如何配置DNS缓存？

调整cache插件参数设置缓存时间（秒）：

    cache 60  # 默认30秒，调整为60秒

最佳实践与注意事项

备份原始配置：修改前务必备份CoreDNS ConfigMap，以便出现问题时快速回滚
分环境配置：不同环境（开发/测试/生产）应使用不同的DNS配置
逐步推广：新配置先在非关键服务上测试，验证无误后再全量推广
监控DNS性能：通过Prometheus监控CoreDNS指标，关注缓存命中率和响应时间

总结

通过Kubernetes Python客户端，我们可以轻松实现CoreDNS的自定义配置管理。本文介绍的方法适用于各种自定义DNS场景，包括内部服务域名映射、外部服务加速等。掌握这些技能后，你将能够更加灵活地管理Kubernetes集群的网络配置，解决复杂的服务发现问题。

最后，建议将本文介绍的代码整合到你的集群管理工具中，形成标准化的DNS配置流程。如有任何问题或优化建议，欢迎在评论区留言讨论！

Kubernetes Python ClientDNS配置：CoreDNS自定义解析