docker container DNS如何配置

小編給大家分享一下docker container DNS如何配置，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

Configure container DNS

DNS in default bridge network

說明：

• 如果docker run時不含--dns=IP_ADDRESS..., --dns-search=DOMAIN..., or --dns-opt=OPTION... 參數，docker daemon會將copy本主機的/etc/resolv.conf，然后對該copy進行處理（將那些/etc/resolv.conf中ping不通的nameserver項給拋棄）,處理完成后留下的部分就作為該容器內部的/etc/resolv.conf。因此，如果你想利用宿主機中的/etc/resolv.conf配置的nameserver進行域名解析，那么你需要宿主機中該dns service配置一個宿主機內容器能ping通的IP。

• 如果宿主機的/etc/resolv.conf內容發生改變，docker daemon有一個對應的file change notifier會watch到這一變化，然后根據容器狀態采取對應的措施：

• 如果容器啟動時，用了--dns, --dns-search, or --dns-opt選項，其啟動時已經修改了宿主機的/etc/resolv.conf過濾后的內容，因此docker daemon永遠不會更新這種容器的/etc/resolv.conf。

• 如果容器狀態為stopped，則立刻根據宿主機的/etc/resolv.conf內容更新容器內的/etc/resolv.conf.

• 如果容器狀態為running，則容器內的/etc/resolv.conf將不會改變，直到該容器狀態變為stopped.

• 如果容器啟動后修改過容器內的/etc/resolv.conf，則不會對該容器進行處理，否則可能會丟失已經完成的修改，無論該容器為什么狀態。

• 注意: docker daemon監控宿主機/etc/resolv.conf的這個file change notifier的實現是依賴linux內核的inotify特性，而inotfy特性不兼容overlay fs，因此使用overlay fs driver的docker deamon將無法使用該/etc/resolv.conf自動更新的功能。、

Embedded DNS in user-defined networks

在docker 1.10版本中，docker daemon實現了一個叫做embedded DNS server的東西，用來當你創建的容器滿足以下條件時：

• 使用自定義網絡；

• 容器創建時候通過--name,--network-alias or --link提供了一個name；

docker daemon就會利用embedded DNS server對整個自定義網絡中所有容器進行名字解析（你可以理解為一個網絡中的一種服務發現）。

因此當你啟動容器時候滿足以上條件時，該容器的域名解析就不應該去考慮容器內的/etc/hosts, /etc/resolv.conf，應該保持其不變，甚至為空，將需要解析的域名都配置到對應embedded DNS server中。具體配置參數及說明如下：

說明：

• 如果docker run時不含--dns=IP_ADDRESS..., --dns-search=DOMAIN..., or --dns-opt=OPTION... 參數，docker daemon會將copy本主機的/etc/resolv.conf，然后對該copy進行處理（將那些/etc/resolv.conf中ping不通的nameserver項給拋棄）,處理完成后留下的部分就作為該容器內部的/etc/resolv.conf。因此，如果你想利用宿主機中的/etc/resolv.conf配置的nameserver進行域名解析，那么你需要宿主機中該dns service配置一個宿主機內容器能ping通的IP。

• 注意容器內/etc/resolv.conf中配置的DNS server，只有當the embedded DNS server無法解析某個name時，才會用到。

embedded DNS server源碼分析

所有embedded DNS server相關的代碼都在libcontainer項目中，幾個最主要的文件分別是/libnetwork/resolver.go,/libnetwork/resolver_unix.go,sandbox_dns_unix.go。

OK, 先來看看embedded DNS server對象在docker中的定義：

libnetwork/resolver.go

// resolver implements the Resolver interface
type resolver struct {
	sb         *sandbox
	extDNSList [maxExtDNS]extDNSEntry
	server     *dns.Server
	conn       *net.UDPConn
	tcpServer  *dns.Server
	tcpListen  *net.TCPListener
	err        error
	count      int32
	tStamp     time.Time
	queryLock  sync.Mutex
}

// Resolver represents the embedded DNS server in Docker. It operates
// by listening on container's loopback interface for DNS queries.
type Resolver interface {
	// Start starts the name server for the container
	Start() error
	// Stop stops the name server for the container. Stopped resolver
	// can be reused after running the SetupFunc again.
	Stop()
	// SetupFunc() provides the setup function that should be run
	// in the container's network namespace.
	SetupFunc() func()
	// NameServer() returns the IP of the DNS resolver for the
	// containers.
	NameServer() string
	// SetExtServers configures the external nameservers the resolver
	// should use to forward queries
	SetExtServers([]string)
	// ResolverOptions returns resolv.conf options that should be set
	ResolverOptions() []string
}

可見，resolver就是embedded DNS server，每個resolver都bind一個sandbox，并定義了一個對應的dns.Server，還定義了外部DNS對象列表，但embedded DNS server無法解析某個name時，就會forward到那些外部DNS。

Resolver Interface定義了embedded DNS server必須實現的接口，這里會重點關注SetupFunc()和Start()，見下文分析。

dns.Server的實現，全部交給github.com/miekg/dns，限于篇幅，這里我將不會跟進去分析。

從整個container create的流程上來看，docker daemon對embedded DNS server的處理是從endpoint Join a sandbox開始的:

libnetwork/endpoint.go


func (ep *endpoint) Join(sbox Sandbox, options ...EndpointOption) error {
	...

	return ep.sbJoin(sb, options...)
}


func (ep *endpoint) sbJoin(sb *sandbox, options ...EndpointOption) error {
	...

	if err = sb.populateNetworkResources(ep); err != nil {
		return err
	}

	...
}

sandbox join a sandbox的流程中，會調用sandbox. populateNetworkResources做網絡資源的設置，這其中就包括了embedded DNS server的啟動。

libnetwork/sandbox.go
func (sb *sandbox) populateNetworkResources(ep *endpoint) error {
	...
	if ep.needResolver() {
		sb.startResolver(false)
	}
	...
}


libnetwork/sandbox_dns_unix.go
func (sb *sandbox) startResolver(restore bool) {
	sb.resolverOnce.Do(func() {
		var err error
		sb.resolver = NewResolver(sb)
		defer func() {
			if err != nil {
				sb.resolver = nil
			}
		}()

		// In the case of live restore container is already running with
		// right resolv.conf contents created before. Just update the
		// external DNS servers from the restored sandbox for embedded
		// server to use.
		if !restore {
			err = sb.rebuildDNS()
			if err != nil {
				log.Errorf("Updating resolv.conf failed for container %s, %q", sb.ContainerID(), err)
				return
			}
		}
		sb.resolver.SetExtServers(sb.extDNS)

		sb.osSbox.InvokeFunc(sb.resolver.SetupFunc())
		if err = sb.resolver.Start(); err != nil {
			log.Errorf("Resolver Setup/Start failed for container %s, %q", sb.ContainerID(), err)
		}
	})
}

sandbox.startResolver是流程關鍵:

• 通過sanbdox.rebuildDNS生成了container內的/etc/resolv.conf

• 通過resolver.SetExtServers(sb.extDNS)設置embedded DNS server的forward DNS list

• 通過resolver.SetupFunc()啟動兩個隨機可用端口作為embedded DNS server（127.0.0.11）的TCP和UDP Linstener

• 通過resolver.Start()對容器內的iptable進行設置(見下)，并通過miekg/dns啟動一個nameserver在53端口提供服務。

下面我將逐一介紹上面的各個步驟。

sanbdox.rebuildDNS

sanbdox.rebuildDNS負責構建容器內的resolv.conf，構建規則就是第一節江參數配置時候提到的：

• Save the external name servers in resolv.conf in the sandbox

• Add only the embedded server's IP to container's resolv.conf

• If the embedded server needs any resolv.conf options add it to the current list

libnetwork/sandbox_dns_unix.go

func (sb *sandbox) rebuildDNS() error {
	currRC, err := resolvconf.GetSpecific(sb.config.resolvConfPath)
	if err != nil {
		return err
	}

	// localhost entries have already been filtered out from the list
	// retain only the v4 servers in sb for forwarding the DNS queries
	sb.extDNS = resolvconf.GetNameservers(currRC.Content, types.IPv4)

	var (
		dnsList        = []string{sb.resolver.NameServer()}
		dnsOptionsList = resolvconf.GetOptions(currRC.Content)
		dnsSearchList  = resolvconf.GetSearchDomains(currRC.Content)
	)

	dnsList = append(dnsList, resolvconf.GetNameservers(currRC.Content, types.IPv6)...)

	resOptions := sb.resolver.ResolverOptions()

dnsOpt:
	...
	dnsOptionsList = append(dnsOptionsList, resOptions...)

	_, err = resolvconf.Build(sb.config.resolvConfPath, dnsList, dnsSearchList, dnsOptionsList)
	return err
}

resolver.SetExtServers

設置embedded DNS server的forward DNS list, 當embedded DNS server不能解析某name時，就會將請求forward到ExtServers。代碼很簡單，不多廢話。

libnetwork/resolver.go
func (r *resolver) SetExtServers(dns []string) {
	l := len(dns)
	if l > maxExtDNS {
		l = maxExtDNS
	}
	for i := 0; i < l; i++ {
		r.extDNSList[i].ipStr = dns[i]
	}
}

resolver.SetupFunc

啟動兩個隨機可用端口作為embedded DNS server（127.0.0.11）的TCP和UDP Linstener。

libnetwork/resolver.go

func (r *resolver) SetupFunc() func() {
	return (func() {
		var err error

		// DNS operates primarily on UDP
		addr := &net.UDPAddr{
			IP: net.ParseIP(resolverIP),
		}

		r.conn, err = net.ListenUDP("udp", addr)
		...

		// Listen on a TCP as well
		tcpaddr := &net.TCPAddr{
			IP: net.ParseIP(resolverIP),
		}

		r.tcpListen, err = net.ListenTCP("tcp", tcpaddr)
		...
	})
}

resolver.Start

resolver.Start中兩個重要步驟，分別是：

• setupIPTable設置容器內的iptables

• 啟動dns nameserver在53端口開始提供域名解析服務

func (r *resolver) Start() error {
	...
	if err := r.setupIPTable(); err != nil {
		return fmt.Errorf("setting up IP table rules failed: %v", err)
	}
	...
	tcpServer := &dns.Server{Handler: r, Listener: r.tcpListen}
	r.tcpServer = tcpServer
	go func() {
		tcpServer.ActivateAndServe()
	}()
	return nil
}

先來看看怎么設置容器內的iptables的：

func (r *resolver) setupIPTable() error {
	...
	// 獲取setupFunc()時的兩個本地隨機監聽端口
	laddr := r.conn.LocalAddr().String()
	ltcpaddr := r.tcpListen.Addr().String()

	cmd := &exec.Cmd{
		Path:   reexec.Self(),
		// 將這兩個端口傳給setup-resolver命令并啟動執行
		Args:   append([]string{"setup-resolver"}, r.sb.Key(), laddr, ltcpaddr),
		Stdout: os.Stdout,
		Stderr: os.Stderr,
	}
	if err := cmd.Run(); err != nil {
		return fmt.Errorf("reexec failed: %v", err)
	}
	return nil
}

// init時就注冊setup-resolver對應的handler
func init() {
	reexec.Register("setup-resolver", reexecSetupResolver)
}

// setup-resolver對應的handler定義
func reexecSetupResolver() {
	...
	// 封裝iptables數據
	_, ipPort, _ := net.SplitHostPort(os.Args[2])
	_, tcpPort, _ := net.SplitHostPort(os.Args[3])
	rules := [][]string{
		{"-t", "nat", "-I", outputChain, "-d", resolverIP, "-p", "udp", "--dport", dnsPort, "-j", "DNAT", "--to-destination", os.Args[2]},
		{"-t", "nat", "-I", postroutingchain, "-s", resolverIP, "-p", "udp", "--sport", ipPort, "-j", "SNAT", "--to-source", ":" + dnsPort},
		{"-t", "nat", "-I", outputChain, "-d", resolverIP, "-p", "tcp", "--dport", dnsPort, "-j", "DNAT", "--to-destination", os.Args[3]},
		{"-t", "nat", "-I", postroutingchain, "-s", resolverIP, "-p", "tcp", "--sport", tcpPort, "-j", "SNAT", "--to-source", ":" + dnsPort},
	}
	...

	// insert outputChain and postroutingchain
	...
}

在reexecSetupResolver()中清楚的定義了iptables添加outputChain 和postroutingchain，將到容器內的dns query請求重定向到embedded DNS server(127.0.0.11)上的udp/tcp兩個隨機可用端口，embedded DNS server(127.0.0.11)的返回數據則重定向到容器內的53端口，這樣完成了整個dns query請求。

模型圖如下：

貼一張實例圖：

到這里，關于embedded DNS server的源碼分析就結束了。當然，其中還有很多細節，就留給讀者自己走讀代碼了。

福利

另外，借用同事wuke之前畫的一個時序圖，看看embedded DNS server的操作在整個容器create流程中的位置，我就不重復造輪子了。

以上是“docker container DNS如何配置”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！