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CoreDNS

CoreDNS는 Kubernetes 클러스터의 DNS 서버로, Pod와 Service의 이름 해석(name resolution)을 담당합니다. Lumie 클러스터에서는 DaemonSet으로 배포되어 모든 노드에서 DNS 서비스를 제공합니다.

아키텍처​

배포 구성​

DaemonSet 설정​

CoreDNS는 모든 노드에 배포되어 DNS 쿼리의 지연 시간을 최소화합니다:

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kube-dns
    kubernetes.io/name: CoreDNS
spec:
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: kube-dns
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: kube-dns
    spec:
      priorityClassName: system-cluster-critical
      serviceAccountName: coredns
      containers:
        - name: coredns
          image: rancher/mirrored-coredns-coredns:1.13.1
          args: ["-conf", "/etc/coredns/Corefile"]

주요 설정​

항목값설명
배포 방식DaemonSet모든 노드에 배포
이미지rancher/mirrored-coredns-coredns:1.13.1Rancher 미러 레지스트리 사용
DNS UDP 포트53/UDPDNS 쿼리 수신
DNS TCP 포트53/TCP대용량 DNS 응답
메트릭 포트9153/TCPPrometheus 메트릭
우선순위 클래스system-cluster-critical시스템 중요 Pod

리소스 할당​

resources:
  requests:
    cpu: 50m
    memory: 64Mi
  limits:
    memory: 170Mi

보안 설정​

securityContext:
  allowPrivilegeEscalation: false
  capabilities:
    add:
      - NET_BIND_SERVICE  # 포트 53 바인딩
    drop:
      - ALL
  readOnlyRootFilesystem: true

톨러레이션​

CoreDNS는 모든 노드에서 실행되어야 하므로 다음 톨러레이션을 설정합니다:

tolerations:
  - key: CriticalAddonsOnly
    operator: Exists
  - key: node-role.kubernetes.io/control-plane
    operator: Exists
    effect: NoSchedule

DNS 해석 흐름​

클러스터 내부 DNS​

외부 DNS​

DNS 명명 규칙​

서비스 DNS​

Kubernetes 서비스는 다음 형식으로 접근할 수 있습니다:

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

예시​

서비스네임스페이스FQDN
lumie-backendlumie-backendlumie-backend.lumie-backend.svc.cluster.local
gitea-httpgiteagitea-http.gitea.svc.cluster.local
miniominiominio.minio.svc.cluster.local
infra-db-rwinfra-dbinfra-db-rw.infra-db.svc.cluster.local

단축 형식​

같은 네임스페이스 내에서는 서비스 이름만으로 접근 가능합니다:

# lumie-backend 네임스페이스 내 Pod에서
curl http://lumie-backend:8080/health

# 다른 네임스페이스의 Gitea 서비스 접근
curl http://gitea-http.gitea:3000

Pod DNS​

개별 Pod도 DNS 이름을 가집니다:

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

예시: 10-42-1-5.lumie.pod.cluster.local

Corefile 구성​

CoreDNS의 설정은 Corefile을 통해 관리됩니다:

.:53 {
    errors
    health {
        lameduck 5s
    }
    ready
    kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
        pods insecure
        fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
        ttl 30
    }
    prometheus :9153
    forward . 8.8.8.8 1.1.1.1 {
        max_concurrent 1000
    }
    cache 30
    loop
    reload
    loadbalance
}

플러그인 설명​

플러그인기능
errors에러 로깅
health헬스체크 엔드포인트 (:8080/health)
ready준비 상태 엔드포인트 (:8181/ready)
kubernetesKubernetes DNS 해석
prometheus메트릭 수집 (:9153/metrics)
forward외부 DNS 포워딩
cacheDNS 응답 캐싱 (30초)
loop무한 루프 감지
reload설정 자동 리로드
loadbalance다중 A 레코드 로드밸런싱

헬스체크​

CoreDNS는 두 가지 헬스체크 엔드포인트를 제공합니다:

Liveness Probe​

livenessProbe:
  httpGet:
    path: /health
    port: 8080
    scheme: HTTP
  initialDelaySeconds: 60
  timeoutSeconds: 5
  successThreshold: 1
  failureThreshold: 5

Readiness Probe​

readinessProbe:
  httpGet:
    path: /ready
    port: 8181
    scheme: HTTP

모니터링​

Prometheus 메트릭​

CoreDNS는 포트 9153에서 Prometheus 메트릭을 제공합니다:

# 메트릭 확인
kubectl exec -n kube-system daemonset/coredns -- \
  curl -s http://localhost:9153/metrics

주요 메트릭​

메트릭설명
coredns_dns_requests_totalDNS 요청 총 수
coredns_dns_request_duration_secondsDNS 요청 처리 시간
coredns_dns_responses_totalDNS 응답 총 수
coredns_forward_requests_total포워딩된 요청 수
coredns_cache_hits_total캐시 히트 수
coredns_cache_misses_total캐시 미스 수

관리 및 운영​

DNS 쿼리 테스트​

# 클러스터 내부에서 DNS 테스트
kubectl run -it --rm debug --image=busybox --restart=Never -- sh

# 서비스 DNS 해석 테스트
nslookup lumie-backend.lumie.svc.cluster.local

# 외부 DNS 해석 테스트
nslookup google.com

# DNS 서버 확인
cat /etc/resolv.conf

로그 확인​

# CoreDNS 로그 확인
kubectl logs -n kube-system daemonset/coredns -f

# 특정 노드의 CoreDNS 로그
kubectl logs -n kube-system -l k8s-app=kube-dns --tail=100

설정 확인​

# Corefile 설정 확인
kubectl get configmap coredns -n kube-system -o yaml

# CoreDNS 상태 확인
kubectl get daemonset coredns -n kube-system
kubectl get pods -n kube-system -l k8s-app=kube-dns

문제 해결​

일반적인 문제​

  1. DNS 해석 실패

    • CoreDNS Pod 상태 확인
    • Corefile 설정 검증
    • 업스트림 DNS 서버 연결 확인

  2. 느린 DNS 응답

    • 캐시 설정 확인
    • 업스트림 DNS 서버 응답 시간 확인
    • 리소스 제한 확인

  3. 외부 DNS 해석 실패

    • 업스트림 DNS 서버 설정 확인
    • 네트워크 정책 확인
    • 방화벽 규칙 확인

디버깅 명령어​

# DNS 해석 디버깅
kubectl exec -n kube-system daemonset/coredns -- \
  dig @localhost lumie-backend.lumie.svc.cluster.local

# CoreDNS 메트릭 확인
kubectl exec -n kube-system daemonset/coredns -- \
  curl -s http://localhost:9153/metrics | grep coredns_dns

# 헬스체크 확인
kubectl exec -n kube-system daemonset/coredns -- \
  curl -s http://localhost:8080/health

kubectl exec -n kube-system daemonset/coredns -- \
  curl -s http://localhost:8181/ready

설정 변경​

Corefile을 수정하여 CoreDNS 동작을 변경할 수 있습니다:

# Corefile 편집
kubectl edit configmap coredns -n kube-system

# CoreDNS 재시작 (설정 적용)
kubectl rollout restart daemonset/coredns -n kube-system

성능 최적화​

캐시 최적화​

cache 300 {
    success 9984 30
    denial 9984 5
}

포워딩 최적화​

forward . 8.8.8.8 1.1.1.1 {
    max_concurrent 1000
    expire 10s
    health_check 5s
}

리소스 튜닝​

DNS 쿼리가 많은 환경에서는 리소스를 증가시킬 수 있습니다:

resources:
  requests:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi
  limits:
    memory: 256Mi

보안 고려사항​

  1. 최소 권한: CoreDNS ServiceAccount에 필요한 최소 권한만 부여
  2. 네트워크 정책: DNS 트래픽에 대한 네트워크 정책 설정
  3. 로그 모니터링: 비정상적인 DNS 쿼리 패턴 모니터링
  4. 업스트림 DNS: 신뢰할 수 있는 업스트림 DNS 서버 사용
  5. 캐시 보안: DNS 캐시 포이즈닝 공격 방지