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Kubespray升级后DNS查询超时问题分析与解决

2025-05-13 08:15:06作者:龚格成

问题背景

在使用Kubespray 2.27版本部署的Kubernetes集群中,用户从1.29版本升级到1.31版本后,发现集群内所有Pod的DNS解析功能出现异常,表现为DNS查询超时。该问题在1.29版本中不存在,仅在升级到1.31版本后出现。

问题现象

在1.29版本中,DNS查询能够正常返回结果:

Server:         10.233.0.3
Address:        10.233.0.3:53
Non-authoritative answer:
Name:   google.com
Address: 142.250.76.142

而在1.31版本中,DNS查询出现超时错误:

;; Got recursion not available from 10.233.0.3
Server:         10.233.0.3
Address:        10.233.0.3#53
;; communications error to 10.233.0.3#53: timed out

环境信息

  • 操作系统:RHEL 9
  • Kubespray版本:release-2.27
  • 网络插件:Calico
  • Python版本:3.10.12
  • Ansible版本:3.13.0

问题排查过程

  1. 初步分析:首先怀疑是CoreDNS组件的问题,建议增加CoreDNS日志以获取更多信息。

  2. 网络配置检查:对比了1.29和1.31版本的Calico配置:

    • BGP配置相同:日志级别为Info,网格功能启用,AS号为64512
    • IP池配置基本相同,只是CIDR范围略有不同(10.233.64.0/18 vs 10.243.64.0/18)
  3. 版本回退测试:将Calico从3.29.1降级到3.27.4后,问题得到解决,表明问题与Calico版本有关。

根本原因

经过深入分析,确定问题是由Calico 3.28版本引入的"checksum offload"功能导致的。该功能在某些网络环境下会导致数据包校验和计算异常,进而影响DNS查询数据包的正常传输。

解决方案

有两种可行的解决方案:

  1. 降级Calico版本:将Calico从3.29.1降级到3.27.4版本,这是最直接的解决方案。

  2. 禁用checksum offload功能:如果希望保持Calico 3.28+版本,可以通过以下方式禁用该功能:

    apiVersion: projectcalico.org/v3
    kind: FelixConfiguration
    metadata:
      name: default
    spec:
      bpfLogLevel: ""
      checksumOffloadBroken: true
    

经验总结

  1. 在Kubernetes集群升级过程中,网络插件的版本兼容性需要特别关注。

  2. Calico等网络插件的新功能可能会与特定环境产生兼容性问题,在生产环境升级前应在测试环境充分验证。

  3. 当出现网络通信问题时,可以按照以下步骤排查:

    • 检查基础网络连通性
    • 验证网络插件配置
    • 对比新旧版本差异
    • 考虑回退测试以定位问题版本
  4. 对于DNS解析问题,除了检查CoreDNS本身,还应关注底层网络通信是否正常。

最佳实践建议

  1. 在升级Kubernetes集群时,建议先在小规模测试环境中验证所有核心功能,包括DNS解析。

  2. 保持Kubespray、Calico等组件的版本兼容性矩阵,避免使用未经充分验证的版本组合。

  3. 对于生产环境的关键业务集群,建议建立完善的监控系统,能够及时发现DNS解析等基础服务异常。

  4. 在遇到类似问题时,可以通过逐步回退组件版本的方式快速定位问题来源,同时不影响生产环境稳定性。

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