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【K8S问题系列】Kubernetes 中 Pod 无法通过 Service 名称访问服务的 DNS 解析失败【已解决】

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在 Kubernetes 中,Service 提供了一种稳定的方式,通过名称访问一组 Pod。当其他 Pod 无法通过 Service 名称访问服务,并且出现 DNS 解析失败时,通常会导致应用无法正常工作。本文将详细分析此问题的常见原因及其解决方案。

一、问题描述

在 Kubernetes 集群中,服务的访问通常通过 DNS 名称进行。例如,一个名为 my-service 的 Service 可以通过 http://my-service.default.svc.cluster.local 来访问。如果出现 DNS 解析失败,可能会出现以下情况:

  • 其他 Pod 无法通过 Service 名称访问。
  • 返回错误信息,如 could not resolve hostname not found

二、故障排查步骤

1. 检查 CoreDNS Pod 状态

命令
kubectl get pods -n kube-system -l k8s-app=kube-dns
执行结果分析

输出示例:

NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-5644d7b6d9-abcde 1/1     Running   0          10m
  • READY:确认 CoreDNS Pod 的状态为 Running,并且准备就绪(1/1)。

2. 查看 CoreDNS 日志

命令
kubectl logs -n kube-system <coredns-pod-name>
执行结果分析

输出示例:

.:53
[INFO] 10.244.1.2:12345 - 12345 "A IN my-service.default.svc.cluster.local. udp 36 false 512" NOERROR
  • 检查日志中的错误信息。如果有错误或异常,可能会提示 DNS 解析的问题。

3. 测试 DNS 解析功能

使用一个 Pod 测试 DNS 解析。

命令
kubectl run -i --tty dns-test --image=busybox --restart=Never -- sh

在 Pod 内部运行以下命令:

nslookup my-service.default.svc.cluster.local
执行结果分析

输出示例:

Server:         10.96.0.10
Address:        10.96.0.10#53Name:   my-service.default.svc.cluster.local
Address: 10.244.1.2
  • 如果返回正确的 IP 地址,表示 DNS 解析正常。
  • 如果收到错误信息,表示出现 DNS 解析问题。

4. 检查 Service 状态

命令
kubectl get svc my-service
执行结果分析

输出示例:

NAME          TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
my-service    ClusterIP   10.96.0.1      <none>        80/TCP     10m
  • 确认 Service 是否存在,且 CLUSTER-IP 地址可用。

5. 检查网络策略

命令
kubectl get networkpolicy
执行结果分析
  • 确认是否有网络策略限制了 Pod 之间的访问。

三、常见原因及解决方案

1. CoreDNS 未正常运行

问题描述:CoreDNS 可能未正确运行,导致 DNS 服务不可用。

解决方案

  • 确保 CoreDNS Pods 在 kube-system 命名空间中运行并处于 Running 状态。
  • 如果 CoreDNS Pods 未正常启动,可以重启它们:
kubectl delete pod -n kube-system <coredns-pod-name>

2. DNS 配置错误

问题描述:可能存在 DNS 配置错误,导致解析失败。

解决方案

  • 检查 CoreDNS 的配置文件(ConfigMap):
kubectl -n kube-system edit configmap coredns
  • 确保配置没有错误,并且具备解析 Service 的能力。

3. Service 的选择器未匹配到 Pod

问题描述:Service 的选择器未正确匹配到 Pod 的标签,导致没有可用的 Endpoints。

解决方案

  • 检查 Service 的选择器与 Pod 的标签是否一致:
kubectl get pods --show-labels
  • 确保选择器 app=my-app 正确匹配到相关的 Pod 标签。

4. Pod 的网络问题

问题描述:Pod 可能存在网络问题,导致无法访问 DNS。

解决方案

  • 在 Pod 内部测试网络连接,确认能够访问 DNS 服务器:
ping 10.96.0.10

5. 网络策略限制访问

问题描述:可能存在网络策略限制了 Pod 之间的访问。

解决方案

  • 检查当前命名空间的网络策略,确认是否有阻止 Service 访问的策略:
kubectl get networkpolicy
  • 更新网络策略以允许流量。

6. Pod 处于非正常状态

问题描述:与 Service 关联的 Pod 可能未处于 RunningReady 状态。

解决方案

  • 使用以下命令检查 Pod 状态:
kubectl get pods -l app=my-app
  • 如果 Pod 处于 CrashLoopBackOff 或其他异常状态,查看其日志:
kubectl logs <pod-name>

7. DNS 缓存问题

问题描述:在某些情况下,DNS 查询可能缓存了错误的结果。

解决方案

  • 尝试清除 DNS 缓存,或等待一段时间后重试。

四、总结

在 Kubernetes 中,其他 Pod 无法通过 Service 名称访问服务并出现 DNS 解析失败的问题,可能由多种因素引起,包括 CoreDNS 的状态、Service 的配置、网络问题和网络策略等。通过逐步排查 CoreDNS 状态、Service 配置、Pod 状态和网络策略,可以有效定位问题并采取相应的解决方案。确保 DNS 服务正常运行,Service 和 Pod 之间的配置一致性,以及网络的可用性,是确保服务正常运行的关键。

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