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使用 CoreDNS 来应对 DNS 污染

发布时间:2019-04-02 13:32 所属栏目:[外闻] 来源:yangcs
导读:CoreDNS 是新晋的 CNCF 孵化项目,前几天已经从 CNCF 正式毕业,并正式成为 Kubernetes 的 DNS 服务器。CoreDNS 的目标是成为 cloud-native 环境下的 DNS 服务器和服务发现解决方案,即: Our goal is to make CoreDNS the cloud-native DNS server and se

CoreDNS 是新晋的 CNCF 孵化项目,前几天已经从 CNCF 正式毕业,并正式成为 Kubernetes 的 DNS 服务器。CoreDNS 的目标是成为 cloud-native 环境下的 DNS 服务器和服务发现解决方案,即:

Our goal is to make CoreDNS the cloud-native DNS server and service discovery solution.

它有以下几个特性:

  • 插件化(Plugins)

基于 Caddy 服务器框架,CoreDNS 实现了一个插件链的架构,将大量应用端的逻辑抽象成 plugin 的形式(如 Kubernetes 的 DNS 服务发现,Prometheus 监控等)暴露给使用者。CoreDNS 以预配置的方式将不同的 plugin 串成一条链,按序执行 plugin 的逻辑。从编译层面,用户选择所需的 plugin 编译到最终的可执行文件中,使得运行效率更高。CoreDNS 采用 Go 编写,所以从具体代码层面来看,每个 plugin 其实都是实现了其定义的 interface 的组件而已。第三方只要按照 CoreDNS Plugin API 去编写自定义插件,就可以很方便地集成于 CoreDNS。

  • 配置简单化

引入表达力更强的 DSL,即 Corefile 形式的配置文件(也是基于 Caddy 框架开发)。

  • 一体化的解决方案

区别于 kube-dns,CoreDNS 编译出来就是一个单独的二进制可执行文件,内置了 cache,backend storage,health check 等功能,无需第三方组件来辅助实现其他功能,从而使得部署更方便,内存管理更为安全。

其实从功能角度来看,CoreDNS 更像是一个通用 DNS 方案(类似于 BIND),然后通过插件模式来极大地扩展自身功能,从而可以适用于不同的场景(比如 Kubernetes)。正如官方博客所说:

CoreDNS is powered by plugins.

1. Corefile 介绍

Corefile 是 CoreDNS 的配置文件(源于 Caddy 框架的配置文件 Caddyfile),它定义了:

server 以什么协议监听在哪个端口(可以同时定义多个 server 监听不同端口)

server 负责哪个 zone 的权威(authoritative)DNS 解析

server 将加载哪些插件

常见地,,一个典型的 Corefile 格式如下所示:

  1. ZONE:[PORT] { 
  2.     [PLUGIN] ... 
  • ZONE : 定义 server 负责的 zone,PORT 是可选项,默认为 53;
  • PLUGIN : 定义 server 所要加载的 plugin。每个 plugin 可以有多个参数;

比如:

  1.  { 
  2. chaos CoreDNS-001 

上述配置文件表达的是:server 负责根域 . 的解析,其中 plugin 是 chaos 且没有参数。

定义 server

一个最简单的配置文件可以为:

  1. .{}  

即 server 监听 53 端口并不使用插件。如果此时在定义其他 server,要保证监听端口不冲突;如果是在原来 server 增加 zone,则要保证 zone 之间不冲突,如:

  1. . {} 
  2. .:54 {} 

另一个 server 运行于 54 端口并负责根域 . 的解析。

又如:

  1. example.org { 
  2.     whoami 
  3. org { 
  4.     whoami 

同一个 server 但是负责不同 zone 的解析,有不同插件链。

定义 Reverse Zone

跟其他 DNS 服务器类似,Corefile 也可以定义 Reverse Zone(反向解析 IP 地址对应的域名):

  1. 0.0.10.in-addr.arpa { 
  2. whoami  

或者简化版本:

  1. 10.0.0.0/24 { 
  2.     whoami 

可以通过 dig 进行反向查询:

  1. $ dig -x 10.0.0.1 

使用不同的通信协议

CoreDNS 除了支持 DNS 协议,也支持 TLS 和 gRPC,即 DNS-over-TLS 和 DNS-over-gRPC 模式:

  1. tls://example.org:1443 { 
  2. #... 

2. 插件的工作模式

当 CoreDNS 启动后,它将根据配置文件启动不同 server ,每台 server 都拥有自己的插件链。当有 DNS 请求时,它将依次经历如下 3 步逻辑:

如果有当前请求的 server 有多个 zone,将采用贪心原则选择最匹配的 zone;

一旦找到匹配的 server,按照 plugin.cfg 定义的顺序执行插件链上的插件;

每个插件将判断当前请求是否应该处理,将有以下几种可能:

  • 请求被当前插件处理

插件将生成对应的响应并回给客户端,此时请求结束,下一个插件将不会被调用,如 whoami 插件;

  • 请求被当前插件以 Fallthrough 形式处理

如果请求在该插件处理过程中有可能将跳转至下一个插件,该过程称为 fallthrough,并以关键字 fallthrough 来决定是否允许此项操作,例如 host 插件,当查询域名未位于 /etc/hosts,则调用下一个插件;

  • 请求在处理过程被携带 Hint

请求被插件处理,并在其响应中添加了某些信息(hint)后继续交由下一个插件处理。这些额外的信息将组成对客户端的最终响应,如 metric 插件;

3. CoreDNS 如何处理 DNS 请求

如果 Corefile 为:

  1. coredns.io:5300 { 
  2.     file db.coredns.io 
  3.  
  4. example.io:53 { 
  5.     log 
  6.     errors 
  7.     file db.example.io 
  8.  
  9. example.net:53 { 
  10.     file db.example.net 
  11.  
  12. .:53 { 
  13.     kubernetes 
  14.     proxy . 8.8.8.8 
  15.     log 
  16.     health 
  17.     errors 
  18.     cache 

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