DevOps Bootcamp · レッスン

DNSとサービスディスカバリ

Kubernetes組み込みDNSを使ってPod同士が見つけ合う仕組みと、Serviceディスカバリの内部動作を理解します。

「DNSとサービスディスカバリ」はCoddyKit上の無料DevOps Bootcampレッスンです。これはレッスン4/4です。下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。これはDevOps Bootcamp学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 DevOps Bootcampコースには全4レッスンが含まれています。

Serviceディスカバリの問題

Podは作成と削除を繰り返し、IPアドレスも絶えず変化します。IPアドレスをハードコーディングすると、すぐに動作しなくなります。KubernetesはこれをDNSベースのServiceディスカバリで解決します。

IPアドレスの代わりに、安定した名前を使って接続します。

クラスタDNS

すべてのクラスタでは、DNSサービス（通常はCoreDNS）が実行されます。CoreDNSはServiceとPodのDNSレコードを自動的に作成し、名前を正しいClusterIPに解決します。

ServiceのDNS名

Serviceには、予測可能なパターンに従ったDNS名が割り当てられます。

service-name.namespace.svc.cluster.local

同じ名前空間内では、短いservice-nameだけを使用できます。

# from a Pod in the same namespace
curl http://payment-service:8080

# fully qualified, from any namespace
curl http://payment-service.shop.svc.cluster.local:8080

名前空間と名前付け

名前空間は名前の一部です。別の名前空間にあるServiceへ接続するには、service.namespaceのように名前空間を含めてください。

# Pod in 'frontend' namespace calling 'backend' namespace
curl http://api.backend.svc.cluster.local

PodからDNSをテストする

使い捨てのPodを起動して、名前解決をテストできます。

kubectl run dnstest --image=busybox:1.36 --rm -it --restart=Never -- nslookup payment-service

CoreDNSが名前を解決する仕組み

Podが名前を問い合わせると、リクエストはCoreDNSに送られます。CoreDNSは対応するServiceを検索し、そのClusterIPを返します。Headless Serviceの場合は、PodのIPアドレスを直接返します。

Headless Service

Headless Service（clusterIP: None）は、単一の仮想IPを使用しません。代わりにDNSが個々のPodのIPアドレスを返します。これは、Podに直接アクセスするステートフルアプリケーションに不可欠です。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: db
spec:
  clusterIP: None
  selector:
    app: db
  ports:
  - port: 5432

PodのDNSレコード

Headless Serviceでは、対応する各Podに独自のDNSレコードを割り当てることもできます。これは、db-0やdb-1のように安定した識別子を持つPodを使用するStatefulSetで役立ちます。

# stable per-Pod name in a StatefulSet
curl http://db-0.db.default.svc.cluster.local:5432

Podのresolv.confを確認する

Kubernetesは各PodにDNS設定を注入します。検索ドメインにより、短い名前を正しく解決できます。

kubectl exec -it mypod -- cat /etc/resolv.conf
# nameserver 10.96.0.10
# search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local

環境変数とDNSの比較

KubernetesはServiceへの接続情報を環境変数としても注入しますが、対象となるのはPodの起動時に存在していたServiceだけです。DNSは常に現在の状態を反映するため、DNSの使用が推奨されます。

よくあるDNSの落とし穴

名前空間をまたいで呼び出す際に、名前空間を指定し忘れる
対応するPodがないService（エンドポイントがないService）にDNSがあると期待する
名前を再解決せず、古いIPアドレスをアプリケーション内にキャッシュする

クイックチェック

正しいDNS名の形式を選択します。

まとめ

KubernetesはCoreDNSを使って、service.namespace.svc.cluster.localという形式の安定したDNS名をServiceに提供することを学びました。名前空間内では短い名前を使用でき、Headless Serviceでは個々のPodのIPアドレスが公開されます。また、DNSは常に現在のクラスタ状態を反映します。

よくある質問

「DNSとサービスディスカバリ」レッスンは無料ですか？

はい。「DNSとサービスディスカバリ」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、DevOps Bootcampコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 DevOps Bootcampコースには全4レッスンが含まれています。

「DNSとサービスディスカバリ」で何を学びますか？

Kubernetes組み込みDNSを使ってPod同士が見つけ合う仕組みと、Serviceディスカバリの内部動作を理解します。ブラウザで直接実行するハンズオンコードでDevOps Bootcampを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

DevOps Bootcampを始めるのに経験は必要ですか？

事前経験は必要ありません。CoddyKitのDevOps Bootcampは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。これはレッスン4/4です。

「DNSとサービスディスカバリ」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このDevOps Bootcampレッスンでコードを書いて実行できますか？

はい。すべてのDevOps Bootcampレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

このコースのすべてのレッスン

Serviceによるアプリの公開
Serviceタイプ：ClusterIP、NodePort、LoadBalancer
外部アクセスのためのIngress
DNSとサービスディスカバリ

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