山己几

K8s Service DNS 域名解析规则

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核心概念

Kubernetes 中，每个 Service 会被自动分配一个 DNS 名称，集群内的 Pod 可以通过该域名访问 Service，无需感知 Service 的 Cluster IP。这套机制由 CoreDNS（替代了早期的 kube-dns）作为集群内的 DNS 服务器实现。

Service DNS 完整格式

标准模板

<service-name>.<namespace>.svc.<cluster-domain>

默认集群域为 cluster.local，因此完整 FQDN 为：

<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local

FQDN（Fully Qualified Domain Name）是什么

FQDN（完全限定域名） 是指域名树中从根（.）开始的完整域名路径，能够唯一标识一台主机或服务，不以歧义方式解析。

通用 FQDN 格式

通用格式：

<hostname>.<domain>.<tld>.

以 api.example.com. 为例：

  • api — 主机名（Hostname）
  • example — 二级域名
  • com — 顶级域（TLD）
  • . — 根域（Root Domain），末尾的点（trailing dot）是 FQDN 的标志

末尾的「.」为什么重要？

在 DNS 解析中，末尾的点表示绝对路径。不带点的域名是相对域名，DNS 解析器会依次拼接搜索域（search domain）去尝试解析。末尾的点告诉解析器：“就是它了，不要再拼接任何后缀”。例如：

  • api.example.com. — FQDN，绝对路径，直接查询
  • api.example.com — 相对域名，可能被拼接搜索域解析成 api.example.com.default.svc.cluster.local

在 K8s 中的对应关系

通用 DNS 组件K8s Service DNS 示例说明
根域 ..FQDN 末尾隐含
TLDlocal.local 是保留 TLD
二级域cluster集群域前缀
子域svc标识 Service 资源类型
命名空间defaultK8s 命名空间
主机名my-svcService 名称

各场景下的可用域名

访问位置可用域名示例
同命名空间仅 Service 名redis
跨命名空间svc名.命名空间名redis.production
同命名空间（略 svc）svc名.svcredis.svc
完整 FQDN全部redis.production.svc.cluster.local

实际场景

假设有一个 Service redis 部署在命名空间 production 中：

redis                                # production 命名空间内的 Pod 可用
redis.production                     # default 命名空间的 Pod 可用
redis.production.svc                 # 可省略 cluster.local
redis.production.svc.cluster.local   # 完整 FQDN，任何位置可用

CoreDNS 解析流程

架构图

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     Pod（客户端）                          │
│  /etc/resolv.conf                                        │
│  search  <namespace>.svc.<cluster-domain>  svc.<cluster-domain>  <cluster-domain>  │
│  nameserver 10.96.0.10                                    │
└────────────────────────┬────────────────────────────────┘
                         │ DNS 查询: "redis.production"
                         ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   CoreDNS (kube-dns)                      │
│  Service: kube-dns/kube-system                           │
│  ClusterIP: 10.96.0.10                                    │
│                                                          │
│  1. 收到查询 "redis.production"                           │
│  2. 根据搜索域拼接尝试:                                    │
│     - redis.production.default.svc.cluster.local ❌       │
│     - redis.production.svc.cluster.local ✅ → A记录       │
│  3. 返回 redis.production.svc.cluster.local 的 Cluster IP │
└────────────────────────┬────────────────────────────────┘
                         ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   目标 Service: redis                     │
│  ClusterIP: 10.96.0.50                                    │
│  端口: 6379                                              │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

上图展示了 Pod 发起 DNS 查询时，搜索域如何自动补全域名后缀，最终由 CoreDNS 返回目标 Service 的 Cluster IP。

Pod resolv.conf 示例

每个 Pod 启动时，K8s 会注入如下 DNS 配置：

nameserver 10.96.0.10
search <pod-namespace>.svc.<cluster-domain> svc.<cluster-domain> <cluster-domain>
options ndots:5

其中：

  • nameserver — CoreDNS Service 的 Cluster IP
  • search — DNS 搜索域列表，查询相对域名时按顺序拼接
  • ndots:5 — 域名中「.」数量 ≥ 5 时视为 FQDN 直接查询，否则先拼接搜索域

ndots:5 的意义

Service 的短域名（如 redis）只有 0 个点，ndots=5 使得 K8s 先拼接搜索域尝试，而不是直接作为 FQDN 查询。这保证了在同命名空间内用 redis 就能访问到正确的 Service。

DNS 记录类型

CoreDNS 为每个 Service 创建以下 DNS 记录：

记录类型用途示例
A 记录将域名解析为 IPv4 Cluster IPredis.production.svc.cluster.local. → 10.96.0.50
AAAA 记录IPv6 解析redis.production.svc.cluster.local. → fd00::50
SRV 记录命名端口（Named Port）解析_redis._tcp.production.svc.cluster.local. → 0 50 6379 redis.production.svc.cluster.local.

Headless Service（ClusterIP = None）

对于 headless Service，DNS 解析行为不同：

  • A 记录 — 返回所有就绪 Pod 的 IP 地址列表（而非 Service Cluster IP）
  • 适用于 StatefulSet 等需要直接访问 Pod 的场景
# Headless Service: my-stateful-svc
# 查询返回所有就绪 Pod 的 IP
my-stateful-svc.default.svc.cluster.local. → 10.1.0.1, 10.1.0.2, 10.1.0.3

Pod 也有 DNS 记录

K8s 也会为 Pod（非 headless 服务）创建 DNS 记录，格式为：

<pod-ip-with-dashes>.<namespace>.pod.<cluster-domain>

例如 Pod IP 10.1.0.1 → 10-1-0-1.default.pod.cluster.local

配置 Custom DNS

可以通过 Pod 的 dnsConfig 自定义 DNS 解析行为：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: custom-dns-pod
spec:
  dnsConfig:
    nameservers:
      - 8.8.8.8        # 额外的 DNS 服务器
    searches:
      - custom.svc.local  # 额外的搜索域
    options:
      - name: ndots
        value: "3"
  dnsPolicy: "None"    # None 表示完全自定义（默认是 ClusterFirst）

dnsPolicy 可选值：

  • Default — 继承节点 DNS 配置
  • ClusterFirst — 优先使用集群 DNS（默认值）
  • ClusterFirstWithHostNet — hostNetwork 模式下使用集群 DNS
  • None — 全部使用 dnsConfig 自定义

面试要点

  • K8s Service DNS 完整格式：<service>.<namespace>.svc.<cluster-domain>，默认域 cluster.local
  • FQDN 末尾的「.」：表示绝对路径，K8s 中 ndots:5 控制搜索域拼接行为
  • 搜索域机制：跨命名空间必须带命名空间名，同命名空间可省略
  • Headless Service：没有 Cluster IP，DNS 返回所有就绪 Pod IP
  • CoreDNS：作为集群 DNS，动态监听 Service 和 Endpoint 变化，自动更新 DNS 记录
  • dnsPolicy：ClusterFirst vs Default vs None 的区别

相关笔记

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