Kubernetes 节点 DNS 解析异常问题排查与解决方案

原创于 2025-12-05 11:32:20 发布 · 634 阅读

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#kubernetes #容器 #云原生

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因为 NodeLocal DNSCache 未加载更新后的节点 resolv.conf 导致 Pod 无法解析外部域名

一、问题现象

在 Kubernetes 集群中，部署的应用 Pod 在调度到 worker4 节点时可以正常访问外部服务 qyapi.weixin.qq.com，但当调度到 worker3 节点时，Java 应用抛出如下异常：

Caused by: java.net.UnknownHostException: qyapi.weixin.qq.com

经初步排查：

worker3 节点本身可通过 ping qyapi.weixin.qq.com 正常解析并连通；
worker4 节点无此问题；
两节点操作系统及网络环境基本一致。

二、根因分析

1. 集群启用了 NodeLocal DNSCache

通过检查发现，集群部署了 NodeLocal DNSCache（DaemonSet，标签 k8s-app=nodelocaldns），用于优化 Pod 的 DNS 查询性能。其工作原理如下：

每个节点运行一个本地 CoreDNS 实例，监听 IP（通常为 169.254.20.10）；
Pod 的 /etc/resolv.conf 中 nameserver 被设置为此本地地址；
NodeLocal DNSCache 将集群内部域名请求转发给 CoreDNS，外部域名请求则转发给节点 /etc/resolv.conf 中配置的上游 DNS 服务器。

2. NodeLocal DNSCache 仅在启动时读取 `/etc/resolv.conf`

NodeLocal DNSCache Pod 在启动时读取所在节点的 /etc/resolv.conf，获取上游 DNS 配置；
不会动态监听或重新加载该文件的后续变更；
若节点的 DNS 配置发生变化（如修复错误配置），必须重启 NodeLocal DNSCache Pod 才能生效。

3. 问题发生过程

worker3 节点初始的 /etc/resolv.conf 配置有误（如 nameserver 不可达）；
NodeLocal DNSCache Pod 启动时加载了错误的上游 DNS 配置；
即使后续手动修正了 worker3 的 /etc/resolv.conf，NodeLocal DNSCache 仍使用旧配置；
导致调度到 worker3 的 Pod 无法解析外部域名，而节点自身（直接使用 /etc/resolv.conf）可正常解析。

三、解决方案

✅ 步骤 1：确保节点 DNS 配置正确

将 worker3 的 /etc/resolv.conf 修改为与正常节点（如 worker4）一致，例如：

// 注意这里，修改为与正常节点（如 worker4）一致
nameserver 114.114.114.114

💡 建议通过系统级网络管理工具（如 NetworkManager、systemd-resolved）进行持久化配置，避免被 DHCP 或云平台覆盖。

✅ 步骤 2：重启 NodeLocal DNSCache Pod

强制重建 worker3 上的 NodeLocal DNSCache 实例，使其加载最新的 /etc/resolv.conf：

kubectl delete pods -n kube-system -l k8s-app=nodelocaldns

Kubernetes DaemonSet 控制器会自动在所有节点（包括 worker3）上创建新的 Pod。

✅ 步骤 3：验证修复结果

在 worker3 上部署测试 Pod，验证外部域名解析：

kubectl run debug --image=busybox:1.28 --rm -it --restart=Never \
  --overrides='{"spec":{"nodeSelector":{"kubernetes.io/hostname":"worker3"}}}' \
  -- nslookup qyapi.weixin.qq.com

预期输出应包含有效的 IP 地址，无超时或错误。

四、经验总结与建议

项目	说明
关键认知	NodeLocal DNSCache 不会动态重载 `/etc/resolv.conf`，修改后必须重启 Pod
运维规范	修改节点 DNS 配置后，应同步执行 `kubectl delete pod -n kube-system -l k8s-app=nodelocaldns`
配置持久化	避免直接编辑 `/etc/resolv.conf`，推荐使用系统网络管理工具或云平台配置
监控建议	可通过 Prometheus + CoreDNS 指标监控 DNS 解析失败率，提前发现类似问题

五、附录：相关组件说明

NodeLocal DNSCache 架构简图

Pod (nameserver: 169.254.20.10)
        ↓
NodeLocal DNSCache (本地 CoreDNS, 运行于每个节点)
        ↓
上游 DNS（来自节点 /etc/resolv.conf）
        ↓
公网/内网 DNS 服务器

查看 NodeLocal DNSCache 配置

# 查看 ConfigMap
kubectl get cm nodelocaldns -n kube-system -o yaml

# 查看 Pod 状态
kubectl get pods -n kube-system -l k8s-app=nodelocaldns -o wide

记录人：壹米饭
记录时间：2025年12月5日
适用环境：启用 NodeLocal DNSCache 的 Kubernetes 集群（v1.18+）

📌 一句话总结：改了节点 DNS 配置？别忘了重启 nodelocaldns！