--- title: KubernetesクラスターでNodeLocal DNSキャッシュを使用する content_type: task weight: 390 --- {{< feature-state for_k8s_version="v1.18" state="stable" >}} このページでは、KubernetesのNodeLocal DNSキャッシュの機能の概要について説明します。 ## {{% heading "prerequisites" %}} {{< include "task-tutorial-prereqs.md" >}} {{< version-check >}} ## イントロダクション NodeLocal DNSキャッシュは、クラスターノード上でDNSキャッシュエージェントをDaemonSetで稼働させることで、クラスターのDNSパフォーマンスを向上させます。現在のアーキテクチャにおいて、ClusterFirstのDNSモードでのPodは、DNSクエリー用にkube-dnsのService IPに疎通します。これにより、kube-proxyによって追加されたiptablesを介してkube-dns/CoreDNSのエンドポイントへ変換されます。この新しいアーキテクチャによって、Podは同じノード上で稼働するDNSキャッシュエージェントに対して疎通し、それによってiptablesのDNATルールとコネクショントラッキングを回避します。ローカルのキャッシュエージェントはクラスターのホスト名(デフォルトではcluster.localというサフィックス)に対するキャッシュミスがあるときはkube-dnsサービスへ問い合わせます。 ## 動機 * 現在のDNSアーキテクチャでは、ローカルのkube-dns/CoreDNSがないとき、DNSへの秒間クエリー数が最も高いPodは他のノードへ疎通する可能性があります。ローカルでキャッシュを持つことにより、この状況におけるレイテンシーの改善に役立ちます。 * iptables DNATとコネクショントラッキングをスキップすることは[conntrackの競合](https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/56903)を減らし、UDPでのDNSエントリーがconntrackテーブルを満杯にすることを避けるのに役立ちます。 * ローカルのキャッシュエージェントからkube-dnsサービスへの接続がTCPにアップグレードされます。タイムアウトをしなくてはならないUDPエントリーと比べ、TCPのconntrackエントリーはコネクションクローズ時に削除されます([デフォルトの](https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/nf_conntrack-sysctl.txt) `nf_conntrack_udp_timeout` は30秒です)。 * DNSクエリーをUDPからTCPにアップグレードすることで、UDPパケットの欠損や、通常30秒(10秒のタイムアウトで3回再試行する)であるDNSのタイムアウトによるテイルレイテンシーを減少させます。NodeLocalキャッシュはUDPのDNSクエリーを待ち受けるため、アプリケーションを変更する必要はありません。 * DNSクエリーに対するノードレベルのメトリクスと可視性を得られます。 * DNSの不在応答のキャッシュも再度有効にされ、それによりkube-dnsサービスに対するクエリー数を減らします。 ## アーキテクチャ図 この図はNodeLocal DNSキャッシュが有効にされた後にDNSクエリーがあったときの流れとなります。 {{< figure src="/images/docs/nodelocaldns.svg" alt="NodeLocal DNSCache flow" title="Nodelocal DNSCacheのフロー" caption="この図は、NodeLocal DNSキャッシュがDNSクエリーをどう扱うかを表したものです。" >}} ## 設定 {{< note >}} NodeLocal DNSキャッシュのローカルリッスン用のIPアドレスは、クラスター内の既存のIPと衝突しないことが保証できるものであれば、どのようなアドレスでもかまいません。例えば、IPv4のリンクローカル範囲169.254.0.0/16やIPv6のユニークローカルアドレス範囲fd00::/8から、ローカルスコープのアドレスを使用することが推奨されています。 {{< /note >}} この機能は、下記の手順により有効化できます。 * [`nodelocaldns.yaml`](https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/cluster/addons/dns/nodelocaldns/nodelocaldns.yaml)と同様のマニフェストを用意し、`nodelocaldns.yaml`という名前で保存してください。 * マニフェスト内の変数を正しい値に置き換えてください。 * kubedns=`kubectl get svc kube-dns -n kube-system -o jsonpath={.spec.clusterIP}` * domain=`` * localdns=`` ``はデフォルトで"cluster.local"です。`` はNodeLocal DNSキャッシュ用に確保されたローカルの待ち受けIPアドレスです。 * kube-proxyがIPTABLESモードで稼働中のとき: ``` bash sed -i "s/__PILLAR__LOCAL__DNS__/$localdns/g; s/__PILLAR__DNS__DOMAIN__/$domain/g; s/__PILLAR__DNS__SERVER__/$kubedns/g" nodelocaldns.yaml ``` `__PILLAR__CLUSTER__DNS__`と`__PILLAR__UPSTREAM__SERVERS__`はnode-local-dnsというPodによって生成されます。 このモードでは、node-local-dns Podは``とkube-dnsのサービスIPの両方で待ち受けるため、PodはIPアドレスでもDNSレコードのルップアップができます。 * kube-proxyがIPVSモードで稼働中のとき: ``` bash sed -i "s/__PILLAR__LOCAL__DNS__/$localdns/g; s/__PILLAR__DNS__DOMAIN__/$domain/g; s/__PILLAR__DNS__SERVER__//g; s/__PILLAR__CLUSTER__DNS__/$kubedns/g" nodelocaldns.yaml ``` このモードでは、node-local-dns Podは``上のみで待ち受けます。node-local-dnsのインターフェースはkube-dnsのクラスターIPをバインドしません。なぜならばIPVSロードバランシング用に使われているインターフェースは既にこのアドレスを使用しているためです。 `__PILLAR__UPSTREAM__SERVERS__` はnode-local-dns Podにより生成されます。 * `kubectl create -f nodelocaldns.yaml`を実行してください。 * kube-proxyをIPVSモードで使用しているとき、NodeLocal DNSキャッシュが待ち受けている``を使用するため、kubeletに対する`--cluster-dns`フラグを修正する必要があります。IPVSモード以外のとき、`--cluster-dns`フラグの値を修正する必要はありません。なぜならNodeLocal DNSキャッシュはkube-dnsのサービスIPと``の両方で待ち受けているためです。 一度有効にすると、クラスターの各Node上で、kube-systemという名前空間でnode-local-dns Podが、稼働します。このPodは[CoreDNS](https://github.com/coredns/coredns)をキャッシュモードで稼働させるため、異なるプラグインによって公開された全てのCoreDNSのメトリクスがNode単位で利用可能となります。 `kubectl delete -f `を実行してDaemonSetを削除することによって、この機能を無効にできます。また、kubeletの設定に対して行った全ての変更をリバートすべきです。