Kubernetes 本地不会将 DNS 转换为服务集群 IP 并将流量发送到 pod

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我正在使用 Helm + Kubernetes 并尝试设置一个本地集群来拥有一个 PostgreSQL 数据库。然而，提供的 DNS 似乎无法从同一命名空间中的任何 pod 进行连接。

我将其用于 PostgreSQL：https://artifacthub.io/packages/helm/bitnami/postgresql

一些简短的发现：

  • Pod 连接到 postgresql 服务的集群 IP - 不工作
  • Pod 连接到 postgresql pod IP - works

这些是我迄今为止的发现以及我如何在下面进行设置。

helm upgrade -i postgresql bitnami/postgresql \
                --create-namespace \
                --namespace postgres \
                --values ./postgresql.yaml

我的postgresql.yaml（值文件）：

image:
  registry: docker.io
  repository: bitnami/postgresql
  tag: 16.2.0-debian-12-r15
  digest: ""
  pullPolicy: IfNotPresent
  pullSecrets: []
  debug: false

global:
  postgresql:
    service:
      ports:
        postgresql: "5432"

nameOverride: "postgresql"
fullnameOverride: "postgresql"

service:
  type: ClusterIP
  ports:
    postgresql: 5432

auth:
  enablePostgresUser: true
  postgresPassword: "postgres"
  username: "root"
  password: "root"
  database: "test_db"
  replicationUsername: repl
  replicationPassword: "repl"

  secretKeys:
    adminPasswordKey: postgres-password
    userPasswordKey: password
  usePasswordFiles: false

architecture: standalone

containerPorts:
  postgresql: 5432

audit:
  logHostname: false
  logConnections: false
  logDisconnections: false
  pgAuditLog: ""
  pgAuditLogCatalog: "off"
  clientMinMessages: error
  logLinePrefix: ""
  logTimezone: ""

postgresqlDataDir: /bitnami/postgresql/data

resources:
  limits:
    cpu: 1
    memory: 1000Mi
  requests:
    cpu: 500m
    memory: 500Mi

metrics:
  enabled:

然后我安装了dnsutils来测试它：

kubectl apply -f dns-test.yaml

使用 dns-test.yaml：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dnsutils
  namespace: postgres
spec:
  containers:
    - name: dnsutils
      image: registry.k8s.io/e2e-test-images/jessie-dnsutils:1.3
      command:
        - sleep
        - "infinity"
      imagePullPolicy: IfNotPresent
  restartPolicy: Always

然后我尝试在 dnsutils pod 内（在 postgres 命名空间内）使用 dig 命令：

kubectl exec -n postgres -i -t dnsutils -- dig postgresql.postgres.svc.cluster.local

结果：

; <<>> DiG 9.9.5-9+deb8u15-Debian <<>> postgresql.postgres.svc.cluster.local
;; global options: +cmd
;; connection timed out; no servers could be reached
command terminated with exit code 9

我检查了 dnsutils resolve.conf 与 postgresql 进行比较：

kubectl exec -ti dnsutils -n postgres -- cat /etc/resolv.conf

结果：

nameserver 10.96.0.10
search postgres.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:5

postgresql pod 中的 Resolve.conf：

nameserver 10.96.0.10
search postgres.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:5

然后我检查了 postgresql pod 的端点：

NAME              ENDPOINTS         AGE
postgresql        10.1.0.120:5432   107m

看来端口暴露了。

检查网络策略：

kubectl describe networkpolicy postgresql --namespace=postgres

结果：

Name:         postgresql
Namespace:    postgres
Created on:   2024-05-07 10:32:33 +0200 CEST
Labels:       app.kubernetes.io/component=primary
              app.kubernetes.io/instance=postgresql
              app.kubernetes.io/managed-by=Helm
              app.kubernetes.io/name=postgresql
              app.kubernetes.io/version=16.2.0
              helm.sh/chart=postgresql-15.2.5
Annotations:  meta.helm.sh/release-name: postgresql
              meta.helm.sh/release-namespace: postgres
Spec:
  PodSelector:     app.kubernetes.io/component=primary,app.kubernetes.io/instance=postgresql,app.kubernetes.io/name=postgresql
  Allowing ingress traffic:
    To Port: 5432/TCP
    From: <any> (traffic not restricted by source)
  Allowing egress traffic:
    To Port: <any> (traffic allowed to all ports)
    To: <any> (traffic not restricted by destination)
  Policy Types: Ingress, Egress

检查 Pod 状态：

kubectl get pods -n postgres --selector=app.kubernetes.io/component=primary,app.kubernetes.io/instance=postgresql,app.kubernetes.io/name=postgresql

结果：

NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
postgresql-0        1/1     Running   0          134m

检查 Pod 日志：

kubectl logs postgresql-0 -n postgres

结果：

postgresql 08:32:33.99 INFO  ==>
postgresql 08:32:33.99 INFO  ==> Welcome to the Bitnami postgresql container
postgresql 08:32:33.99 INFO  ==> Subscribe to project updates by watching https://github.com/bitnami/containers
postgresql 08:32:33.99 INFO  ==> Submit issues and feature requests at https://github.com/bitnami/containers/issues
postgresql 08:32:33.99 INFO  ==> Upgrade to Tanzu Application Catalog for production environments to access custom-configured and pre-packaged software components. Gain enhanced features, including Software Bill of Materials (SBOM), CVE scan result reports, and VEX documents. To learn more, visit https://bitnami.com/enterprise
postgresql 08:32:33.99 INFO  ==>
postgresql 08:32:34.09 INFO  ==> ** Starting PostgreSQL setup **
postgresql 08:32:34.19 INFO  ==> Validating settings in POSTGRESQL_* env vars..
postgresql 08:32:34.19 INFO  ==> Loading custom pre-init scripts...
postgresql 08:32:34.28 INFO  ==> Initializing PostgreSQL database...
postgresql 08:32:34.29 INFO  ==> pg_hba.conf file not detected. Generating it...
postgresql 08:32:34.40 INFO  ==> Generating local authentication configuration
postgresql 08:32:34.49 INFO  ==> Deploying PostgreSQL with persisted data...
postgresql 08:32:34.87 INFO  ==> Configuring replication parameters
postgresql 08:32:35.29 INFO  ==> Configuring fsync
postgresql 08:32:35.37 INFO  ==> Configuring synchronous_replication
postgresql 08:32:35.97 INFO  ==> Loading custom scripts...
postgresql 08:32:36.07 INFO  ==> Enabling remote connections

postgresql 08:32:36.17 INFO  ==> ** PostgreSQL setup finished! **
postgresql 08:32:36.37 INFO  ==> ** Starting PostgreSQL **
2024-05-07 08:32:36.601 GMT [1] LOG:  pgaudit extension initialized
2024-05-07 08:32:36.800 GMT [1] LOG:  starting PostgreSQL 16.2 on aarch64-unknown-linux-gnu, compiled by gcc (Debian 12.2.0-14) 12.2.0, 64-bit
2024-05-07 08:32:36.801 GMT [1] LOG:  listening on IPv4 address "0.0.0.0", port 5432
2024-05-07 08:32:36.801 GMT [1] LOG:  listening on IPv6 address "::", port 5432
2024-05-07 08:32:36.806 GMT [1] LOG:  listening on Unix socket "/tmp/.s.PGSQL.5432"
2024-05-07 08:32:36.814 GMT [93] LOG:  database system was shut down at 2024-05-07 08:29:19 GMT
2024-05-07 08:32:36.900 GMT [1] LOG:  database system is ready to accept connections
2024-05-07 08:37:36.869 GMT [91] LOG:  checkpoint starting: time
2024-05-07 08:37:36.894 GMT [91] LOG:  checkpoint complete: wrote 3 buffers (0.0%); 0 WAL file(s) added, 0 removed, 0 recycled; write=0.010 s, sync=0.001 s, total=0.027 s; sync files=2, longest=0.001 s, average=0.001 s; distance=0 kB, estimate=0 kB; lsn=0/1915B40, redo lsn=0/1915B08

所以两个问题：

  • 为什么我无法使用集群 IP 地址连接到服务以到达用于该服务的 pod？
  • 为什么 DNS 不适用于服务的集群 IP？据我了解，目前还没有添加任何内容。
postgresql kubernetes dns
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根据此官方doc

例如可以创建Kubernetes中的集群IP类型的服务。但是，它只能由同一命名空间内的其他 Pod 访问。该服务并不直接映射到外部IP，而是有一个服务IP地址。同一命名空间内的 Pod 可以使用服务名称 postgresql.postgres.svc.cluster.local 访问服务，并且这会通过 Kube dns 服务自动解析为服务集群 IP。

因为它是集群网络内的私有 IP 地址（未向外部公开），所以您无法使用 ClusterIP 地址从进度命名空间外部连接到此地址。

postgresql.postgres.svc.cluster.local的 DNS 解析对于 postgres 命名空间中的 pod 来说按预期工作，即它们可以使用此名称连接到服务；但是，集群 ip 本身不适用于外部连接。

要在命名空间内进行连接，请使用服务名称，对于外部访问，请考虑使用节点端口或具有适当安全配置的专用入口控制器。

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