如何使用ExternalDNS自动管理来自DigitalOceanKubernetes的DNS记录

作为 Write for DOnations 计划的一部分，作者选择了 Free and Open Source Fund 来接受捐赠。

介绍

将 Web 应用程序部署到 Kubernetes 时，通常使用 Services 和 Ingresses 将应用程序暴露在所需域的集群之外。 这不仅涉及手动配置 Ingress，还涉及在您的提供商处手动配置 DNS 记录，这可能是一个耗时且容易出错的过程。 随着您的应用程序变得越来越复杂，这可能会成为一个障碍； 当外部 IP 发生变化时，需要相应地更新 DNS 记录。

为了克服这个问题，Kubernetes sig-network 团队 创建了 ExternalDNS，用于从 Kubernetes 集群内自动管理外部 DNS 记录。 部署后，ExternalDNS 将在后台运行，几乎不需要额外配置。 每当创建或更改服务或入口时，ExternalDNS 将立即更新记录。

在本教程中，您将通过 Helm 将 ExternalDNS 安装到您的 DigitalOcean Kubernetes 集群，并将其配置为使用 DigitalOcean 作为您的 DNS 提供程序。 然后，您将部署一个带有 Ingress 的示例 Web 应用程序，并使用 ExternalDNS 将其指向您的域名。 最后，您将拥有一个用于服务和入口的自动 DNS 记录管理系统。

先决条件

• 一个 DigitalOcean Kubernetes 集群，您的连接配置为 kubectl 默认值。 创建集群时，在 Connect to your Cluster 步骤下显示了有关如何配置 kubectl 的说明。 要在 DigitalOcean 上创建 Kubernetes 集群，请阅读 Kubernetes 快速入门 。
• 安装在本地机器上的 Helm 3 包管理器。 完成 如何使用 Helm 3 包管理器 教程在 Kubernetes 集群上安装软件的 步骤 1。
• 使用 Helm 安装在集群上的 Nginx 入口控制器，以便将 ExternalDNS 与入口资源一起使用。 为此，请遵循 如何使用 Helm 在 DigitalOcean Kubernetes 上设置 Nginx 入口。 您需要按照步骤 2 中的说明将 publishService 属性设置为 true。
• 具有读写权限的 DigitalOcean API 密钥（个人访问令牌）。 要创建一个，请访问 如何创建个人访问令牌。
• 完全注册的域名。 本教程将自始至终使用 echo.your_domain。 您可以在 Namecheap 上购买一个域名，在 Freenom 上免费获得一个域名，或者使用您选择的域名注册商。

第 1 步 — 使用 Helm 安装 ExternalDNS

在本节中，您将使用 Helm 将 ExternalDNS 安装到您的集群，并将其配置为与 DigitalOcean DNS 服务一起使用。

为了覆盖 ExternalDNS Helm 图表的一些默认设置，您需要创建一个 values.yaml 文件，您将在安装期间将其传递给 Helm。 在先决条件中用于访问集群的机器上，通过运行以下命令创建文件：

nano externaldns-values.yaml

添加以下行：

externaldns-values.yaml

provider: digitalocean

digitalocean:
  apiToken: your_api_token

interval: "1m"

policy: sync # or upsert-only

# domainFilters: [ 'your_domain' ]

在第一个块中，您将 DNS 服务提供商设置为 DigitalOcean。 然后，在下一个块中，您通过替换 your_api_token 来定义您的 DigitalOcean API 令牌。

下一行设置 ExternalDNS 轮询入口和服务更改的时间间隔。 您可以将其设置为较低的值以更快地将更改传播到您的 DNS，默认值为 1 分钟。

policy 设置决定 ExternalDNS 是仅插入 DNS 记录 (upsert-only) 还是根据需要创建和删除它们 (sync)。 幸运的是，从 0.3 版开始，ExternalDNS 通过创建随附的 TXT 记录来支持所有权概念，在其中存储有关其创建的域的信息，从而将其操作范围仅限于其创建的域。

domainFilters 参数用于限制 ExternalDNS 可以管理的域。 您可以取消注释并以字符串数组的形式输入您的域，但这不是必需的。

完成编辑后，保存并关闭文件。

ExternalDNS Helm 图表是 Bitnami 图表库 的一部分。 通过运行以下命令将其添加到您的 Helm 安装中：

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami

然后，刷新 Helm 的缓存以下载其内容：

helm repo update

最后，运行以下命令将 ExternalDNS 安装到您的集群：

helm install external-dns bitnami/external-dns -f externaldns-values.yaml

输出将类似于以下内容：

OutputNAME: external-dns
LAST DEPLOYED: ...
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
** Please be patient while the chart is being deployed **

To verify that external-dns has started, run:

  kubectl --namespace=default get pods -l "app.kubernetes.io/name=external-dns,app.kubernetes.io/instance=external-dns"

您可以通过运行验证 ExternalDNS 创建：

kubectl --namespace=default get pods -l "app.kubernetes.io/name=external-dns,app.kubernetes.io/instance=external-dns"

OutputNAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
external-dns-56c85ff66b-2vm88   1/1     Running   0          24s

您已将 ExternalDNS 安装到 Kubernetes 集群。 接下来，您将部署一个示例 Web 应用程序，使用 Nginx Ingress 公开它，并让 ExternalDNS 自动将您的域名指向适当的负载均衡器。

第 2 步 — 部署和公开示例 Web 应用程序

在本节中，您将部署一个虚拟 Web 应用程序到您的集群，以便使用您的 Ingress 公开它。 然后，您将设置 ExternalDNS 以自动为您配置 DNS 记录。 最后，您的域的 DNS 记录将指向 Ingress 的负载均衡器。

您将部署的虚拟 Web 应用程序是 Hashicorp 的 http-echo。 它是一个内存中的 Web 服务器，可以回显您给它的消息。 您将其 Kubernetes 清单存储在一个名为 echo.yaml 的文件中。 创建它并打开它进行编辑：

nano echo.yaml

将以下行添加到您的文件中：

回声.yaml

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: echo-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
spec:
  rules:
  - host: "echo.your_domain"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: echo
            port:
              number: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: echo
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 5678
  selector:
    app: echo
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
    spec:
      containers:
      - name: echo
        image: hashicorp/http-echo
        args:
        - "-text=Echo!"
        ports:
        - containerPort: 5678

在此配置中，您定义了一个部署、一个入口和一个服务。 Deployment 由 http-echo 应用程序的三个副本组成，并传入了一条自定义消息 (Echo!)。 Service 被定义为允许通过端口 80 访问 Deployment 中的 Pod。 Ingress 配置为在您的域中公开服务。

将 echo.your_domain 替换为您的域，然后保存并关闭文件。

现在您无需手动配置域的 DNS 记录。 将配置应用到 Kubernetes 后，ExternalDNS 将自动执行此操作。

要应用配置，请运行以下命令：

kubectl create -f echo.yaml

您将收到以下输出：

Outputingress.extensions/echo-ingress created
service/echo created
deployment.apps/echo created

您需要等待一小段时间，ExternalDNS 才能注意到更改并创建相应的 DNS 记录。 Helm 图表中的 interval 设置控制您需要等待 DNS 记录创建的时间长度。 在externaldns-values.yaml中，间隔长度默认设置为1分钟。

您可以访问您的 DigitalOcean 控制面板以查找 A 和 TXT 记录。

一旦指定的时间间隔过去，或者您在控制面板中找到记录，请使用 curl 访问您的域：

curl echo.your_domain

您将收到以下输出：

OutputEcho!

此消息确认您已配置 ExternalDNS 并创建了必要的 DNS 记录以指向 Nginx Ingress Controller 的负载均衡器。 如果您有错误消息，请给它一些时间。 或者，您可以尝试从您的浏览器访问您的域，您将收到 Echo!。

您已经通过使用 Ingress 部署示例应用程序来测试 ExternalDNS。 您还可以在 DigitalOcean 控制面板中观察新的 DNS 记录。 在下一步中，您将在您的域名下公开该服务。

第 3 步 - （可选）使用服务公开应用程序

在此可选部分中，您将使用带有 ExternalDNS 而不是 Ingress 的服务。 ExternalDNS 允许您为 DNS 服务器提供不同的 Kubernetes 资源。 使用服务与修改此备用资源的配置的 Ingress 类似。

注意：执行此步骤将删除您刚刚创建的DNS记录。

由于您将自定义包含在 echo.yaml 中的服务，因此您将不再需要 echo-ingress。 使用以下命令将其删除：

kubectl delete ing echo-ingress

输出将是：

Outputingress.extensions/echo-ingress deleted

ExternalDNS 将删除它在上一步中创建的现有 DNS 记录。 在该步骤的剩余部分中，您可以使用之前使用过的同一个域。

接下来，打开echo.yaml文件进行编辑：

nano echo.yaml

用以下几行替换文件内容：

回声.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: echo
  annotations:
    external-dns.alpha.kubernetes.io/hostname: echo.your_domain
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 5678
  selector:
    app: echo
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
    spec:
      containers:
      - name: echo
        image: hashicorp/http-echo
        args:
        - "-text=Echo!"
        ports:
        - containerPort: 5678

您已从先前设置的文件中删除了 Ingress，并将服务类型更改为 LoadBalancer。 此外，您还添加了一个注释，指定了 ExternalDNS 的域名。

通过运行以下命令将更改应用到集群：

kubectl apply -f echo.yaml

输出将是：

Output...
service/echo configured
deployment.apps/echo configured

您可以通过运行以下命令检查服务的负载均衡器是否可用：

kubectl get svc echo -w

OutputNAME   TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
echo   LoadBalancer   10.245.81.235   <pending>     80:31814/TCP   8s
...

与上一步一样，您需要等待一段时间才能创建和传播 DNS 记录。 完成后，curl 您指定的域：

curl echo.your_domain

输出将与上一步相同：

OutputEcho!

如果出现错误，请稍等片刻，或者您可以尝试其他域。 由于 DNS 记录缓存在客户端系统上，因此更改可能需要很长时间才能真正传播。

在此步骤中，您创建了一个服务（类型为 LoadBalancer）并使用 ExternalDNS 将其指向您的域名。

结论

ExternalDNS 在后台静默工作，提供无摩擦的体验。 您的 Kubernetes 集群刚刚成为有关域的核心信息来源。 您不再需要手动更新 DNS 记录。

当从持续交付系统创建测试环境时，ExternalDNS 的真正威力将变得显而易见。 如果您想在 Kubernetes 集群上设置这样的系统，请访问 如何在 DigitalOcean Kubernetes 上使用 Spinnaker 设置 CD 管道。