Service Discovery and DNS #2

Demo Senaryosu: Kubernetes'te Service Discovery ve DNS

Bu demoda, Kubernetes ortamında uygulamaların birbirini nasıl bulduğunu (Service Discovery) adım adım test edeceğiz. Öncelikle testlerimizi yapabilmek için arkada çalışan bir Nginx uygulaması ve ona ait bir Service oluşturacağız. Ardından yeni oluşturacağımız geçici bir test Pod'unun, bu Nginx servisini iki farklı yöntemle (Environment Variables ve DNS) nasıl keşfettiğini inceleyeceğiz.

1. Ön Hazırlık: Uygulamanın ve Servisin Oluşturulması (YAML)

Öncelikle Nginx Pod'umuzu ve ona erişmemizi sağlayacak nginx-service isimli Service kaynağımızı yaratıyoruz. Aşağıdaki konfigürasyonu nginx-app.yaml adıyla kaydedip çalıştıracağız.

# 1. Nginx uygulamasını çalıştıracak Pod
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:latest
      ports:
        - containerPort: 80

---
# 2. Pod'a sabit bir IP ve isim sağlayacak Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: ClusterIP      # Varsayılan tip, sadece cluster içinden erişim
  selector:
    app: nginx         # Hangi Pod'lara trafik gideceğini belirler
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80         # Servisin dinlediği port
      targetPort: 80   # Pod'un içindeki uygulamanın portu

Bu dosyayı sisteme uygulayıp (apply) servisimizin durumunu kontrol edelim:

# YAML dosyasını cluster'a uyguluyoruz
kubectl apply -f nginx-app.yaml

# Servisin oluştuğunu ve IP aldığını doğruluyoruz
kubectl get svc nginx-service

Beklenen Çıktı:

NAME            TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
nginx-service   ClusterIP   10.103.206.194   <none>        80/TCP    1m

Çıktıdan anlıyoruz ki; Nginx servisimiz 10.103.206.194 IP adresiyle başarılı bir şekilde ayakta. Artık keşif (discovery) testlerimize başlayabiliriz.

---

Yöntem 1: Environment Variables İle Keşif

Kubernetes'in temel mekanizmalarından biri olarak kubelet, yeni bir Pod başlatıldığında, o Pod ile aynı namespace içindeki tüm aktif servislerin IP ve Port bilgilerini Pod'un içine çevre değişkeni olarak otomatik yazar.

Adım 1: Test Pod'unu Başlatma

İçine girip komut çalıştırabileceğimiz, işi bitince kendini otomatik silen (--rm) bir test Pod'u (CentOS) ayağa kaldırıyoruz:

kubectl run -i --tty --rm test-conn --image=centos -- bash

Adım 2: Değişkenleri Kontrol Etme

Pod'un içine girdikten sonra (shell ekranında), nginx kelimesi geçen çevre değişkenlerini listeliyoruz:

env | grep -i nginx

Beklenen Çıktı:

NGINX_SERVICE_PORT=tcp://10.103.206.194:80
NGINX_SERVICE_SERVICE_HOST=10.103.206.194
NGINX_SERVICE_SERVICE_PORT=80

(Gördüğün gibi Kubernetes, servisin IP adresini ve portunu bizim için otomatik olarak Pod'un içine tanımlamış.)

Adım 3: İstek Atma

Artık kodumuz, hedef IP adresini (10.103.206.194) ezberlemek veya hardcode etmek zorunda kalmadan, doğrudan bu değişkenleri kullanarak Nginx'e erişebilir:

curl http://$NGINX_SERVICE_SERVICE_HOST:$NGINX_SERVICE_SERVICE_PORT

• Önemli Kısıtlama: Eğer bu test Pod'unu farklı bir namespace'te ayağa kaldırsaydık, bu değişkenler oluşmayacaktı. Ayrıca Service'in, Pod'dan daha önce oluşturulmuş olması zorunludur.

---

Yöntem 2: Cluster DNS İle Keşif (Modern ve Standart Yöntem)

Kubernetes içinde çalışan DNS sunucusu (CoreDNS), tüm Cluster genelinde Service isimlerini IP adreslerine çevirir. Bu yöntem çok daha esnektir ve sıralama veya namespace kısıtlamalarına takılmaz.

Adım 1: DNS Ayarlarını İnceleme (resolv.conf)

Test Pod'unun içindeyken, Kubernetes'in DNS ayarlarını Pod'a nasıl işlediğine bakalım:

cat /etc/resolv.conf

Beklenen Çıktı:

search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
nameserver 10.96.0.10
options ndots:5

Buradaki nameserver DNS sunucusunun adresidir. search satırı ise biz sadece "nginx-service" yazdığımızda sistemin DNS'e sorarken sonuna otomatik olarak ekleyeceği domain uzantılarını gösterir.

Adım 2: DNS İle İstek Atma (Farklı Namespace Simülasyonu)

Eğer Nginx servisimiz farklı bir namespace'te olsaydı, ona tam DNS adıyla (FQDN) şu şekilde ulaşabilirdik:

curl http://nginx-service.default.svc.cluster.local

Adım 3: DNS İle İstek Atma (Aynı Namespace)

Bizim senaryomuzda hem Nginx servisimiz hem de test Pod'umuz aynı namespace (default) içinde. resolv.conf dosyasındaki search parametresi sayesinde uzun uzadıya domain yazmamıza gerek kalmaz. Sadece Service adını yazmamız yeterlidir:

curl http://nginx-service

DNS sunucusu arka planda bu ismi saniyesinde 10.103.206.194 adresine çevirir ve trafiği doğru yere yönlendirir.