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在ASM中使用DNS代理

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服务网格中的DNS代理具备缓存DNS代理的功能。当服务网格收到来自应用程序的DNS查询时，Sidecar代理将进行透明地拦截并提供解析能力。本文介绍如何在ASM中启用和使用DNS代理功能。

前提条件

背景信息

ACK集群默认部署了一套DNS服务，为工作负载提供域名解析功能，使得在Kubernetes集群中运行的应用程序可以使用DNS解析来发现集群中的其他服务。

DNS服务器运行在每个Kubernetes集群中，每个Pod都会使用内部DNS服务器进行域名解析。默认情况下DNS请求不会被Sidecar代理拦截，并且每个应用程序都会在打开与其他服务的连接之前尝试解析DNS名称。在ASM中启用DNS代理功能后，收到来自应用程序的DNS查询时，Sidecar代理将进行透明地拦截并提供解析能力，加快域名解析的速度。

启用DNS代理功能

场景一：全局启用DNS代理功能

  1. 登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。

  2. 在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择数据面组件管理 > Sidecar代理配置。

  3. 在全局页签下单击DNS代理功能，打开启用DNS代理功能开关，单击更新设置。

  4. 重启Pod，使DNS配置在应用中生效。

    1. 登录容器服务管理控制台。

    2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

    3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

    4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

    5. 在容器组页面，单击目标Pod右侧操作列下的更多 > 删除。

    6. 在提示对话框，单击确定。

      稍等一段时间，容器重启后配置生效。

场景二：针对特定命名空间启用DNS代理功能

  1. 登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。

  2. 在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择数据面组件管理 > Sidecar代理配置。

  3. 在Sidecar代理配置页面，单击命名空间页签。

  4. 选择命名空间，单击DNS代理功能，选中启用DNS代理功能，打开右侧的开关，单击更新设置。

  5. 重启Pod，使DNS配置在应用中生效。

    1. 登录容器服务管理控制台。

    2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

    3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

    4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

    5. 在容器组页面，单击目标Pod右侧操作列下的更多 > 删除。

    6. 在提示对话框，单击确定。

      稍等一段时间，容器重启后配置生效。

场景三：针对特定Pod启用DNS代理功能

您需要在Pod的YAML文件中添加注释，才能为特定的Pod启用DNS代理功能。

  1. 登录容器服务管理控制台。

  2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

  3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

  4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 无状态。

  5. 在无状态页面目标应用右侧操作列下选择更多 > 查看Yaml。

  6. 在编辑 YAML对话框中spec参数下添加以下注释，然后单击更新。

    annotations:
  proxy.istio.io/config: |
    proxyMetadata:
      ISTIO_META_DNS_CAPTURE: "true"
      ISTIO_META_DNS_AUTO_ALLOCATE: "true"

    注释

  7. 重启Pod，使DNS配置在应用中生效。

    1. 登录容器服务管理控制台。

    2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

    3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

    4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

    5. 在容器组页面，单击目标Pod右侧操作列下的更多 > 删除。

    6. 在提示对话框，单击确定。

      稍等一段时间，容器重启后配置生效。

使用DNS代理功能

步骤一：创建集群外服务

使用集群外服务将aliyun.com添加到服务网格内部维护的服务注册表中。

  1. 登录ASM控制台。

  2. 在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。

  3. 在网格管理页面，找到待配置的实例，单击实例的名称或在操作列中单击管理。

  4. 在网格详情页面左侧导航栏，选择集群与工作负载管理 > 集群外服务(ServiceEntry)，然后在右侧页面，单击使用YAML创建。

  5. 在创建页面选择命名空间，选择任意场景模版，将以下内容服务复制到文本框中，然后单击创建。

    apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: ServiceEntry
metadata:
 name: test1-mydnsproxying
spec:
 hosts:
 - aliyun.com
 location: MESH_EXTERNAL
 ports:
 - number: 443
   name: https
   protocol: TLS
 resolution: DNS

步骤二：部署示例应用

  1. 获取集群KubeConfig并通过kubectl工具连接集群。

  2. 使用以下内容，创建名为sleep.yaml的文件。

    展开查看sleep.yaml

    apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: sleep
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: sleep
  labels:
    app: sleep
    service: sleep
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: http
  selector:
    app: sleep
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sleep
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: sleep
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sleep
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 0
      serviceAccountName: sleep
      containers:
      - name: sleep
        image: curlimages/curl
        command: ["/bin/sleep", "3650d"]
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - mountPath: /etc/sleep/tls
          name: secret-volume
      volumes:
      - name: secret-volume
        secret:
          secretName: sleep-secret
          optional: true

  3. 执行以下命令，部署Sleep应用。

    kubectl apply -f sleep.yaml

  4. 执行以下命令，查看Sleep Pod是否成功启动。

    kubectl get pod |grep sleep

    预期输出：

    NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
sleep-66cd8f684f-nxw8v     2/2     Running   0          16m

步骤三：为Sleep容器启用DNS代理功能

  1. 登录容器服务管理控制台。

  2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

  3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

  4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 无状态。

  5. 在无状态页面目标应用右侧操作列下选择更多 > 查看Yaml。

  6. 在编辑 YAML对话框中spec参数下添加以下注释，然后单击更新。

    annotations:
  proxy.istio.io/config: |
    proxyMetadata:
      ISTIO_META_DNS_CAPTURE: "true"
      ISTIO_META_DNS_AUTO_ALLOCATE: "true"

    注释

  7. 重启Pod，使DNS配置在Sleep应用中生效。

    1. 登录容器服务管理控制台。

    2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

    3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

    4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

    5. 在容器组页面，单击Sleep容器右侧操作列下的更多 > 删除。

    6. 在提示对话框，单击确定。

      稍等一段时间，容器重启后配置生效。

步骤四：验证使用DNS代理功能是否成功

  1. 查看istio-init容器的日志。

    1. 登录容器服务管理控制台。

    2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

    3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

    4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

    5. 在容器组页面，单击Sleep容器的名称。

    6. 在容器详情页面单击日志页签，设置容器为istio-init。

      可以看到以下日志。

      -A OUTPUT -p udp --dport 53 -d 192.168.0.10/32 -j REDIRECT --to-port 15053
-A ISTIO_OUTPUT -p tcp --dport 53 -d 192.168.0.10/32 -j REDIRECT --to-ports 15053

      Sidecar代理会拦截来自应用程序容器的所有DNS查询，拦截的方式与通过iptables规则拦截其他类型的流量相同。Istio添加了额外的iptables规则来将所有发送到Kubernetes DNS服务（例如CoreDNS服务）的端口53（TCP和UDP）上的DNS数据包重定向到端口15053。

  2. 查看pilot-agent进程监听的端口。

    1. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

    2. 在容器组页面单击Sleep容器右侧操作列下的终端，单击istio-proxy。

    3. 在istio-proxy容器中执行以下命令，查看pilot-agent进程监听的端口。

      netstat -anp |grep 15053

      预期输出：

      tcp        0      0 127.0.0.1:15053         0.0.0.0:*               LISTEN      1/pilot-agent
udp        0      0 127.0.0.1:15053         0.0.0.0:*                           1/pilot-agent

      DNS查询被重定向到在Sidecar代理容器中运行的pilot-agent进程中，可以看到该进程正在监听端口15053。

  3. 访问aliyun.com。

    1. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

    2. 在容器组页面单击Sleep容器右侧操作列下的终端，单击sleep。

    3. 在Sleep容器中执行以下命令，访问aliyun.com。

      curl -v https://aliyun.com

      预期输出：

      *   Trying 240.240.**.**:443...
* Connected to aliyun.com (240.240.**.**) port 443 (#0)

      可以看到返回的地址是240.240.**.**，该地址是服务网格自动分配的虚拟IP，而不是真实的公开的IP地址。服务网格使用iptables劫持了对kube-dns的请求，并将请求路由到了Pod中运行的Sidecar Proxy。当应用程序Pod将aliyun.com解析为虚拟IP并发出请求时，虚拟IP将被替换为Sidecar Proxy中解析的实际公共IP地址。

为DNS代理启用调试日志

为DNS代理和pilot-agent启用调试日志后，pilot-agent将记录来自应用程序容器的每个DNS查询。

  1. 登录容器服务管理控制台。

  2. 在控制台左侧导航栏，单击集群。

  3. 在集群列表页面，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作列下的详情。

  4. 在集群管理页左侧导航栏，选择工作负载 > 无状态。

  5. 在无状态页面目标应用右侧操作列下选择更多 > 查看Yaml。

  6. 在编辑 YAML对话框中spec参数下添加以下注释，然后单击更新。

    annotations:
  sidecar.istio.io/agentLogLevel: "dns:debug"

    日志注释

  7. 在集群中执行以下命令，查看调试日志。

    kubectl logs -n default sleep-85fdfd8896-2ctq4 -c istio-proxy | grep debug

    展开查看预期输出

    2022-03-28T12:15:05.064562Z    debug    dns    request ;; opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 16390
;; flags: rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;alibabacloud.com.default.svc.cluster.local.    IN     AAAA
    protocol=udp edns=false id=1c71c9f1-e051-49e9-8d04-d7c82ee****
2022-03-28T12:15:05.064572Z    debug    dns    request ;; opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 16016
;; flags: rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;alibabacloud.com.default.svc.cluster.local.    IN     A
    protocol=udp edns=false id=4cec8078-5355-4d1b-b496-ab57367****
2022-03-28T12:15:05.064593Z    debug    dns    response for hostname "alibabacloud.com.default.svc.cluster.local." (found=true): ;; opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 16390
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;alibabacloud.com.default.svc.cluster.local.    IN     AAAA
    protocol=udp edns=false id=1c71c9f1-e051-49e9-8d04-d7c82ee****
2022-03-28T12:15:05.064614Z    debug    dns    response for hostname "alibabacloud.com.default.svc.cluster.local." (found=true): ;; opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 16016
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;alibabacloud.com.default.svc.cluster.local.    IN     A

;; ANSWER SECTION:
alibabacloud.com.default.svc.cluster.local.    30    IN    CNAME    alibabacloud.com.
alibabacloud.com.    30    IN    A    240.240.**.**
    protocol=udp edns=false id=4cec8078-5355-4d1b-b496-ab573670****

    可以在日志中看到found=true，说明DNS查询在本地注册表中找到了域名，并将对域名进行解析。

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