CoreDNS 与多集群服务 MCS

Kubernetes 作为一项核心技术已成为现代应用程序架构的基础，越来越多的企业使用其作为容器编排系统。Kubernetes 集群经历了 从单 Kubernetes 集群到多 Kubernetes 集群、从多 Kubernetes 集群到 Kubernetes 多集群的演进[1]，集群的展现形式不断发生着变化。

为此，Kubernetes 多集群 SIG 提出了 KEP-1645: Multi-Cluster Services API[2]（以下简称 MCS API）应对 Kubernetes 多集群带来的挑战，详细内容可以看之前的介绍：认识一下 Kubernetes 多集群服务 API[3] ，这篇要介绍的是多集群服务 DNS。

多集群服务 DNS

在官方建议的方案中使用了 多集群服务 DNS[4] ，并提出了 Kubernetes 基于 DNS 的多集群服务发现规范[5]用于指导多集群服务 API 的实现。该规范可以认为是 Kubernetes 的基于 DNS 的服务发现规范[6] 的扩展。

简单来说，该规范引入了新的 DNS 搜索域 clusterset.local，在 DNS 解析 ..svc.clusterset.local 时，返回 ServiceImport 中的 IP 地址。

图片

CoreDNS 的 multicluster[7] 插件实现了该逻辑。

CoreDNS 多集群插件

插件可以说是 CoreDNS 精髓，其插件可以分为两种：核心插件[8] 和 外部插件（External Plugin）[9]。

• 核心插件，也就是通常所说的插件，默认是编译在 CoreDNS 中的，只需在 Corefile 中添加配置即可启用该插件。
• 外部插件，不是 CoreDNS 默认支持的，需要编译时加入到 CoreDNS 中。下面会详细介绍如何将外部插件编译到 CoreDNS 中。

multicluster 插件是众多外部插件中的一个，实现了基于 DNS 的多集群服务发现规范。

工作原理

multicluster 插件在启动时 创建一个控制器[10]，用于监控 ServiceImports[11] 资源；在处理 DNS 解析请求阶段，只处理 clusterset.local 域的解析请求：从所有 ServiceImports 资源中 检索出匹配的结果[12]，返回其中的 IP 地址，甚至端口。

演示

编译 CoreDNS

修改 plugin.cfg，添加：

...
kubernetes:kubernetes
multicluster: github.com/coredns/multicluster
...

执行命令 make 进行编译后，然后执行命令检查插件是否编译成功：

./coredns --plugins | grep -A1 dns.minimal      
  dns.minimal
  dns.multicluster

在结果中我们有看到 dns.multicluster 说明配置都成功了。

接下来就是构建多平台的二进制文件了了：

make build -f Makefile.release

可以再检查下编译好的二进制文件（使用对应平台的版本，我这里是 Ubuntu）：

./build/linux/amd64/coredns --plugins | grep -A1 mini
  dns.minimal
  dns.multicluster

构建镜像

构建镜像之前记得执行下面的命令调整下文件目录：

cp -r build/linux build/docker
for arch in amd64 arm arm64 mips64le ppc64le s390x; do 
  cp Dockerfile build/docker/${arch} ;
done;

执行命令构建并推送镜像，这里 DOCKER=addozhang 是镜像 repository 名字，NAME=coredns-multicluster 是镜像名，按照下面的配置最终构建的镜像是 addozhang/coredns-multicluster:1.10.1：

export DOCKER_LOGIN=addozhang
export DOCKER_PASSWORD=
make docker-build docker-push DOCKER=addozhang NAME=coredns-multicluster VERSION=1.10.1 -f Makefile.docker

更新 CoreDNS

因为这次演示不会涉及 ServiceExport，可以只部署 ServiceImport CRD。

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-sigs/mcs-api/master/config/crd/multicluster.x-k8s.io_serviceimports.yaml

修改了 ClusterRole coredns，增加 multicluster.x-k8s.io 的 serviceimports 资源的操作权限。

kubectl apply -f -