华为云 CCE 集群外部域名解析优化

针对华为云 CCE 集群解析外部域名慢或超时的问题，今天给大家带来几个小方法试试

一、网络层优化

1. DNS 服务器配置

• 启用节点本地缓存（NodeLocal DNSCache）

  部署该插件后，Pod 优先通过节点本地缓存解析域名，减少对 CoreDNS 的直接请求。在 CCE 控制台的插件中心安装插件，并开启DNSConfig 自动注入，自动为目标命名空间（标签node-local-dns-injection=enabled）的 Pod 注入本地缓存地址（如169.254.20.10）。对于未启用自动注入的 Pod，需手动在dnsConfig中添加：

dnsConfig:
  nameservers:
  - 169.254.20.10  # NodeLocal DNSCache地址
  - 10.247.3.10     # CoreDNS地址

• 优化上游 DNS 协议

  若使用 NodeLocal DNSCache，需强制 CoreDNS 优先使用 UDP 协议与上游 DNS 通信（云上 DNS 对 TCP 支持有限）。在 CoreDNS 插件的参数配置中，为forward插件添加prefer_udp参数：

{
  "name": "forward",
  "parameters": ". /etc/resolv.conf",
  "configBlock": "prefer_udp"
}

此配置可避免因 TCP 连接建立延迟导致的超时。

1. 网络策略调整

• 放行 DNS 流量

  检查安全组规则，确保允许以下流量：

  • 节点网段（VPC CIDR）与容器网段（Pod CIDR）之间的 UDP 53 端口通信。

  • 若使用自建 DNS，需放通 CoreDNS Pod 到自建 DNS 服务器的 UDP 53 端口。

二、CoreDNS 配置优化

1. 缓存策略增强

• 延长 TTL 和缓存时间

  在 CoreDNS 的cache插件中增加缓存时间（如 300 秒）和servfail缓存（避免上游不可达时频繁重试）：

{
  "name": "cache",
  "parameters": "300",
  "configBlock": "servfail 60"  # 上游不可达时缓存60秒
}

• 关闭 IPv6 冗余解析

  若未使用 IPv6，在 CoreDNS 中添加template插件禁用 AAAA 记录解析，减少无效查询：

{
  "name": "template",
  "parameters": "ANY AAAA",
  "configBlock": "rcode NXDOMAIN"
}

这个配置可将解析时间缩短 30% 以上。

1. 资源与副本数调整

• 动态调整副本数

  根据集群规模和 QPS 需求调整 CoreDNS 副本数。计算公式为：

副本数 = min(max(ceil(QPS/10000), ceil(节点数/8)), 10)

例如，100 节点集群建议配置 10 个副本。通过 CCE 控制台的插件中心修改 CoreDNS 的规格配置，增加 CPU 配额（如每副本500m）和内存（如每副本1Gi）。

• 优化调度策略

  设置多可用区部署（均分模式），确保副本分布在不同可用区，避免单节点故障影响解析。同时配置节点亲和性，优先将 CoreDNS 调度至资源充足的节点。

三、客户端配置优化

1. 容器 DNS 参数调整

• 优化resolv.conf

  在 Pod 的dnsConfig中调整以下参数：

dnsConfig:
  options:
  - name: timeout
    value: '3'   # 单次查询超时时间（秒）
  - name: attempts
    value: '2'   # 重试次数
  - name: ndots
    value: '2'   # 仅当域名包含少于2个点时拼接search域

减少因ndots值过高（默认 5）导致的无效搜索。

• 使用 FQDN 格式

  在应用中直接使用完整域名（如example.com``.），避免自动拼接集群搜索域（如.svc.cluster.local），减少解析次数。

1. 连接池与协议优化

• 应用层连接池

  在频繁访问外部服务的容器中使用连接池（如 HTTP 连接池），复用已解析的 IP 地址，减少 DNS 查询频率。

• 强制使用 IPv4

  若应用无需 IPv6，在容器中禁用 IPv6 协议栈，避免同时发起 IPv4 和 IPv6 查询：

spec:
  containers:
  - name: app
    image: your-image
    command: ["sh", "-c", "echo 'net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1' >> /etc/sysctl.conf && sysctl -p"]

四、监控与故障排查

1. 核心指标监控

• Prometheus + Grafana

  配置监控指标：

  • QPS：sum(rate(coredns_dns_requests_total[5m]))

  • 响应时延：histogram_quantile(0.99, sum(rate(coredns_dns_request_duration_seconds_bucket[5m])) by (le))

  • 缓存命中率：1 - (sum(rate(coredns_dns_responses_total{rcode="NOERROR"}[5m])) / sum(rate(coredns_dns_requests_total[5m])))

    设置告警阈值：响应时延 > 1 秒、缓存命中率 < 80% 时触发告警。

1. 日志分析

• CoreDNS 日志

  通过kubectl logs coredns-xxx -n kube-system查看日志，重点关注read udp ... i/o timeout或no such host等错误，定位上游 DNS 不可达或配置错误。

• NodeLocal DNSCache 日志

  检查节点上的node-local-dns容器日志，确认缓存命中率和未命中原因（如cache miss）。

1. 连通性测试

• dig 命令验证

  在 Pod 中执行dig @``169.254.20.10`` ``example.com测试 NodeLocal DNSCache 解析，dig @``10.247.3.10`` ``example.com测试 CoreDNS 解析，对比耗时差异。

• traceroute 定位

  使用traceroute -I -p 53 upstream-dns-ip跟踪到上游 DNS 的路由，排查中间节点是否存在丢包或延迟。

五、高级场景优化

1. 自建 DNS 集成

• 存根域配置

  若需解析私有域名（如internal.example.com），在 CoreDNS 中添加存根域，指定专用 DNS 服务器：

{
  "name": "stubDomains",
  "parameters": "internal.example.com. 10.0.0.10"
}

这个小配置可将特定域名的解析请求直接转发至自建 DNS。

1. 多集群联邦解析

• 跨集群服务发现

  使用ExternalName类型 Service 将外部服务映射为域名，或通过kube-dns-autoscaler动态调整 CoreDNS 副本数以适应跨集群流量。

六、实施步骤与验证

1. 分阶段实施

• 阶段 1：部署 NodeLocal DNSCache，开启自动注入，观察缓存命中率提升情况。

• 阶段 2：调整 CoreDNS 缓存策略和资源配额，监控 QPS 和响应时延变化。

• 阶段 3：优化客户端配置，强制使用 IPv4 和 FQDN 格式。

1. 压力测试验证

• 使用dnsping或dnsperf工具模拟高并发查询：

dnsperf -d queries.txt -s 10.247.3.10 -p 53 -t 60

验证优化前后的平均响应时间（如从 200ms 降至 50ms）和成功率（从 90% 提升至 99%）。

通过以上系统化优化，可显著提升 CCE 集群解析外部域名的性能，确保在高并发场景下的稳定性。建议结合监控数据持续调整配置，形成闭环优化流程。