Giriş: Kubernetes'te DNS'in Önemi
Kubernetes kümelerinde DNS (Domain Name System) hizmetleri, Pod'ların ve Servislerin birbirlerini adlarıyla bulabilmesi için kritik öneme sahiptir. Uygulamalarınızın doğru çalışabilmesi için, bir Pod'un başka bir Servis'e veya Pod'a IP adresini bilmeden sadece adını kullanarak erişebilmesi gerekir. Kubernetes, bu hizmet keşif (service discovery) mekanizmasını sağlamak için bir küme DNS sunucusu kullanır. Bu sunucu, Servis ve Pod adlarını küme IP'lerine çözümler.
Kubernetes, eski sürümlerinde `kube-dns` kullanırken, daha modern kümelerde varsayılan DNS sağlayıcısı olarak **CoreDNS**'i benimsemiştir. Bunun yanı sıra, büyük ölçekli ve performans odaklı kümelerde DNS sorgularının performansını optimize etmek için **node-local-dns** gibi çözümler kullanılır.
Kubernetes'te Temel DNS Akışı
Pod'lar, diğer servisleri veya Pod'ları adlarıyla bulmak için küme DNS servisini kullanır.
1. CoreDNS
**CoreDNS**, Kubernetes kümeleri için varsayılan ve önerilen DNS sunucusudur. Genişletilebilir, modüler ve yüksek performanslı bir DNS sunucusu olarak tasarlanmıştır. Kubernetes ile entegrasyonu sayesinde, küme içinde oluşturulan tüm Servis ve Pod'lar için otomatik olarak DNS kayıtları oluşturur ve bunları çözümleyebilir.
Neden ve Ne İşe Yarar?
- **Servis Keşfi:** Pod'lar, başka bir Servis'e veya Pod'a IP adresi yerine DNS adıyla erişebilir (örneğin `my-service.my-namespace.svc.cluster.local`).
- **Genişletilebilirlik:** `Corefile` adı verilen bir yapılandırma dosyası ile farklı eklentiler (plugins) aracılığıyla davranışları özelleştirilebilir (örneğin dış DNS sunucularına yönlendirme, loglama, önbellekleme).
- **Yüksek Performans ve Güvenilirlik:** Modüler yapısı ve Go dilinde yazılmış olması sayesinde verimli çalışır. Genellikle kümede Deployment olarak çalışır ve birden fazla kopyası bulunur, bu da yüksek erişilebilirlik sağlar.
- **Kubernetes Standartı:** Yeni Kubernetes kurulumlarında varsayılan DNS çözümüdür.
Çalışma Şekli (Basitleştirilmiş):
CoreDNS, Kubernetes kümesinde `kube-system` namespace'inde bir Deployment (veya StatefulSet) olarak çalışır ve bir ClusterIP Servisi tarafından açığa çıkarılır. Kümedeki her Pod, DNS çözümlemesi için bu CoreDNS Servisi'nin IP adresini kullanacak şekilde yapılandırılır. Bir Pod bir DNS sorgusu yaptığında, bu sorgu Pod'un kendi ağ yapılandırmasındaki DNS sunucusuna (CoreDNS Servisi'nin IP'si) gönderilir. CoreDNS, bu sorguyu çözümler ve cevabı Pod'a döndürür. Eğer sorgu küme içi bir Servis veya Pod için değilse, CoreDNS bunu dış DNS sunucularına iletebilir.
CoreDNS Mimarisi
Küme Ağı
⟶Pod'lar, CoreDNS Servisi aracılığıyla DNS sorgularını çözümler.
2. Node-Local-DNS
**Node-Local-DNS**, her Kubernetes düğümünde çalışan bir DNS önbellekleme aracıdır. Temel amacı, DNS sorgularını doğrudan düğüm üzerinde önbelleğe alarak DNS çözümleme performansını artırmak ve CoreDNS (veya diğer küme DNS sunucularının) üzerindeki yükü azaltmaktır. Bu özellikle büyük kümelerde veya yoğun DNS trafiği olan uygulamalarda faydalıdır.
Neden ve Ne İşe Yarar?
- **Gecikmeyi Azaltma:** DNS sorguları artık küme DNS Servisi'ne (CoreDNS) gidip gelmek yerine, doğrudan düğüm üzerindeki yerel önbellek tarafından çözümlenebilir. Bu, DNS sorgu gecikmesini önemli ölçüde azaltır.
- **CoreDNS Yükünü Azaltma:** Her Pod'dan gelen tüm DNS sorgularını CoreDNS'e göndermek yerine, node-local-dns önce kendi önbelleğine bakar. Bu, CoreDNS Pod'larının iş yükünü hafifletir ve onların daha kararlı çalışmasını sağlar.
- **Ağ Tıkanıklığını Azaltma:** Küme DNS Servisi'ne giden gereksiz ağ trafiğini ortadan kaldırır.
- **Daha İstikrarlı DNS Çözümleme:** Küme DNS Servisi'nde kısa süreli bir kesinti yaşansa bile, yerel önbellek sayesinde Pod'lar DNS çözümlemeye devam edebilir.
Çalışma Şekli (Basitleştirilmiş):
node-local-dns, bir DaemonSet olarak her düğümde çalışır. Bu, her düğümde bir node-local-dns Pod'unun (veya sürecinin) bulunacağı anlamına gelir. Pod'ların DNS yapılandırması, doğrudan düğüm üzerindeki node-local-dns önbelleğine işaret edecek şekilde değiştirilir. Bir Pod bir DNS sorgusu yaptığında, bu sorgu önce düğümdeki yerel önbelleğe gelir. Eğer önbellekte bir karşılık varsa, cevap anında döndürülür. Yoksa, node-local-dns sorguyu CoreDNS Servisi'ne iletir, cevabı önbelleğe alır ve Pod'a döndürür.
Node-Local-DNS Mimarisi
Node-Local-DNS, her düğümde çalışarak DNS sorgularını önbellekler ve gecikmeyi azaltır.
CoreDNS ve Node-Local-DNS Karşılaştırması
CoreDNS, Kubernetes'in temel küme içi DNS çözümlemesini sağlarken, Node-Local-DNS bu çözümlemeyi optimize eden ve performansını artıran ek bir katmandır. İşte aralarındaki temel benzerlikler ve farklar:
Benzerlikler:
- Her ikisi de Kubernetes kümesinde DNS çözümlemesi yapar.
- Her ikisi de Kubernetes Servis ve Pod adlarını çözümleyebilir.
- Her ikisi de performans ve ölçeklenebilirlik hedeflerine hizmet eder.
Farklar:
| Özellik | CoreDNS | Node-Local-DNS |
|---|---|---|
| **Ana Amaç** | Küme içi DNS hizmeti sunmak ve DNS kayıtlarını çözümlemek. | DNS sorgularını önbelleğe almak ve DNS gecikmesini azaltmak. |
| **Dağıtım Tipi** | Genellikle Deployment (veya StatefulSet) olarak çalışır. | DaemonSet olarak her düğümde çalışır. |
| **Konum** | Küme genelinde merkezi bir hizmet sağlar. | Her düğümde yerel olarak çalışır. |
| **DNS Sorgu Akışı** | Tüm Pod'lardan gelen sorguları doğrudan işler. | Sorguları önce yerel önbellekte arar, bulunamazsa CoreDNS'e iletir. |
| **Bağımlılık** | Genellikle bağımsız bir DNS sunucusudur. | Çalışmak için CoreDNS (veya başka bir küme DNS sunucusu) gibi bir yukarı akış DNS sunucusuna ihtiyaç duyar. |
| **Performans Etkisi** | Kümenin genel DNS yükünü karşılar. Çok yoğun trafik altında darboğaz olabilir. | DNS sorgu gecikmesini düşürür ve CoreDNS üzerindeki yükü azaltır, bu da genel performansı artırır. |
| **Maliyet/Kaynak Kullanımı** | Daha az Pod ile daha az kaynak tüketir, ancak ağ trafiği daha merkezi olur. | Her düğümde bir Pod çalıştığı için daha fazla kaynak tüketebilir, ancak ağ trafiği dağıtılır. |
| **Ne Zaman Kullanılır?** | Her Kubernetes kümesinin zorunlu DNS çözümü. | Büyük kümelerde, yoğun DNS trafiği olan uygulamalarda ve DNS gecikmesini düşürmek istendiğinde ek katman olarak kullanılır. |
Sonuç
Kubernetes'teki DNS hizmetleri, Pod'ların ve Servislerin birbirleriyle sorunsuz iletişim kurabilmesi için vazgeçilmezdir. **CoreDNS**, küme içi hizmet keşfi için temel DNS sunucusunu sağlarken, **node-local-dns** gibi bir önbellekleme çözümü, DNS sorgularının performansını ve güvenilirliğini artırmak için ek bir optimizasyon katmanı sunar. Büyük ölçekli ve performans açısından kritik kümelerde, CoreDNS ile birlikte node-local-dns kullanılması, ağ gecikmelerini azaltmaya ve DNS çözümleme sürecini daha verimli hale getirmeye yardımcı olur. Bu iki bileşenin doğru yapılandırılması, Kubernetes uygulamalarınızın istikrarlı ve hızlı çalışması için hayati öneme sahiptir.