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k8s集群内偶现无法访问外部域名怎么解？-创新互联

故障现象

容器内频现无法访问外部服务，是用ping测试有如下现象：

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# ping baidu.com -c 4
PING baidu.com (110.242.68.66) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 110.242.68.66 (110.242.68.66): icmp_seq=1 ttl=49 time=34.3 ms
64 bytes from 110.242.68.66 (110.242.68.66): icmp_seq=2 ttl=49 time=38.4 ms
64 bytes from 110.242.68.66 (110.242.68.66): icmp_seq=3 ttl=49 time=43.4 ms
64 bytes from 110.242.68.66 (110.242.68.66): icmp_seq=4 ttl=49 time=35.9 ms

--- baidu.com ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3013ms
rtt min/avg/max/mdev = 34.303/38.032/43.460/3.474 ms
# 
# ping baidu.com
ping: www.baidu.com: Name or service not known

从容器所在宿主机dig测试无异常，ping测试无异常。

故障排查思路 1、检查coredns运行状态

首先检查coredns pod运行是否正常：

kubectl -n kube-system get pod -o wide -l k8s-app=kube-dns

如果coredns pod不处于running状态，或pod频繁发生重启，则应检查pod运行异常原因：

kubectl -n kube-system describe pod
2、检查coredns日志

如果pod状态正常，检查coredns日志：

kubectl -n kube-system logs

本次故障场景中，可在日志中看到大量如下报错：

[ERROR] plugin/errors: 2 localhost. AAAA: dial tcp 114.114.115.115:53: i/o timeout
[ERROR] plugin/errors: 2 localhost. AAAA: dial tcp 114.114.115.115:53: i/o timeout
[ERROR] plugin/errors: 2 localhost. AAAA: dial tcp 114.114.114.114:53: i/o timeout
[ERROR] plugin/errors: 2 ip. A: dial tcp 114.114.115.115:53: i/o timeout
[ERROR] plugin/errors: 2 localhost. AAAA: dial tcp 114.114.114.114:53: i/o timeout
[ERROR] plugin/errors: 2 www.baidu.com. A: dial tcp 114.114.114.114:53: i/o timeout
3、检查coredns负载情况

看到上述报错，接着检查coredns pod负载情况：

kubectl -n kube-system top pod -l k8s-app=kube-dns

检查coredns资源限制情况：

# kubectl -n kube-system describe deploy coredns
    Limits:
      memory:  170Mi
    Requests:
      cpu:        100m
      memory:     70Mi

与top命令查询的负载情况比较，如cpu、memory使用量接近Limits值，考虑增加coredns副本数或适当增加Limits值。

4、检查coredns配置文件

如上述检查均无异常，继续检查coredns配置文件，以确认步骤2报错原因，本次故障场景的配置文件如下：

# kubectl -n kube-system get cm coredns -o yaml
apiVersion: v1
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        errors
        health
        ready
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
           pods insecure
           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
           ttl 30
        }
        prometheus :9153
        forward . 211.136.17.107 114.114.114.114 114.114.115.115
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }
kind: ConfigMap
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system

从上述配置可以看到，当访问外部域名时，域名查询请求转移到预定义DNS服务器211.136.17.107 114.114.114.114 114.114.115.115，请求在三个DNS服务器间随机分发。

同时检查主机DNS配置：

# cat /etc/resolv.conf
nameserver 211.136.17.107
nameserver 211.136.20.203

发现主机与容器使用了不同的DNS服务器，而日志中大量出现的报错内容仅涉及容器是用的DNS服务器114.114.114.114 114.114.115.115，且为tcp查询。

5、测试DNS服务器

是用如下命令测试dns服务器：

telnet 211.136.17.107 53
telnet 114.114.114.114 53
telnet 114.114.115.115 53

或如下命令进行更精准的测试：

测试tcp dns：

# dig +tcp @114.114.114.114 www.baidu.com      
;; Connection to 114.114.114.114#53(114.114.114.114) for www.baidu.com failed: timed out.
;; Connection to 114.114.114.114#53(114.114.114.114) for www.baidu.com failed: timed out.

;<<>>DiG 9.11.5-P4-5.1+deb10u8-Debian<<>>+tcp @114.114.114.114 www.baidu.com
; (1 server found)
;; global options: +cmd
;; connection timed out; no servers could be reached
;; Connection to 114.114.114.114#53(114.114.114.114) for www.baidu.com failed: timed out.

测试udp dns：

# dig @114.114.114.114 www.baidu.com
;<<>>DiG 9.11.5-P4-5.1+deb10u8-Debian<<>>@114.114.114.114 www.baidu.com
; (1 server found)
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 27280
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 512
;; QUESTION SECTION:
;www.baidu.com.                 IN      A

;; ANSWER SECTION:
www.baidu.com.          241     IN      A       39.156.66.18
www.baidu.com.          241     IN      A       39.156.66.14

;; Query time: 21 msec
;; SERVER: 114.114.114.114#53(114.114.114.114)
;; WHEN: Mon Dec 05 11:31:00 CST 2022
;; MSG SIZE  rcvd: 74

多次测试可以发现，服务器访问DNS服务器114.114.114.114、114.114.115.115的tcp 53端口网络异常，且异常频率较高，可能因为移动云屏蔽了tcp 53端口的访问或屏蔽了友商的DNS服务器（测试了多个DNS服务器均有此现象）。

处理方法

修改coredns配置文件，添加prefer_udp参数，并删除友商DNS服务器：

apiVersion: v1
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        errors
        health
        ready
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
           pods insecure
           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
           ttl 30
        }
        prometheus :9153
        forward . /etc/resolv.conf {
          prefer_udp
        }
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }
kind: ConfigMap
metadata:
  name: coredns
  namespace: kube-system

prefer_udp参数的表示即使查询请求通过tcp传入，也首先尝试使用udp。如果响应被截断（在响应中设置了 TC 标志），再通过tcp进行另一次尝试。可参看：https://coredns.io/plugins/forward/

有关Coredns排障的方法，也可参看：https://help.aliyun.com/document_detail/404754.html

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