DCOS之Mesos-DNS介绍

DCOS的Mesos-DNS它主要提供域名解析服务，Mesos-DNS 在DCOS框架中支持服务发现,允许应用程序和服务通过域名系统(DNS)来相互定位。DCOS中的 Mesos-DNS充当的角色和在互联网中DNS 的作用差不多。Mesos-DNS 的特点是轻量、无状态,易于部署和维护。由DCOS架构中的Marathon或者Aurora框架启动的应用程序或者常驻服务被赋予名字,如earch.marathon.mesos或者log-aggregator.aurora.mesos,Mesos-DNS将每个集群中正在运行的应用程序的域名转换成IP地址和端口号。这使得任何链接到集群中运行的服务都可以通过DNS进行查找。
Mesos-DNS被设计成简单并且无状态的,它不需要共识机制,永久储存以及日志。这是可以的,因为Mesos-DNS 没有实现心跳,状态监测,或者管理应用方程序的生命周期。这些功能在 Mesos master, slaves,和 frameworks中实现。

图6.1 Mesos-DNS架构
    Frameworks运行在 Mesos中,不需要直接与 Mesos-DNS通信。 Mesos-DNS 定期查询Mesos master(s),检索所有运行的框架中正在运行的任务的状态,并为这些任务生成DNS记录，包括A记录与SRV记录。当Mesos 集群中的任务开始,结束,或重启, Mesos-DNS都需要更新 DNS 记录以保证为最新状态。
Mesos-DNS通过Mesos master(s) 制定的配置来运行,可以容错,并且可以通过一个框架,如Marathon来监视应用程序的健康状况。从故障中重启后，Mesos-DNS检索Mesos master(s)和serves 的最新状态,并提供DNS请求。
Mesos-DNS,不是像其他的DNS系统,如SkyDNS 或者 Consul。首先,我们需要一个DNS系统来密切配合Mesos, 而不是让每个用户或者框架描述两次任务(一次Mesos执行,一次到 DNS系统),它更容易和简洁的从Mesos传递信息到DNS。其次,我们需要一个解决方法，Mesos及其框架已经实现了容错性和生命周期的管理。我们不想强迫Mesos用户再为DNS 部署另一套同步机制,永久储存或日志。
Mesos-DNS也将延伸到 Mesos引入的安全和网络方面,并集成到到来的Datacenter Operating System (DCOS)中,以支持在公有云,私有数据中心以及混合部署中的服务发现。
命名规则
A(adress)即为记录，将hostname与ip进行关联(即上文所述的概念)，在某一DNS域A中，当某一框架B启动某一任务C，
Mesos-DNS就会为hostname为C.B.A生成一条记录(A)，对应的ip有下述两中情况:
1、任务执行的容器所提供的网络ip(这个网络是mesos容器提供的)
2、任务在某一slave节点执行的ip
需要解释的A.B.C即为taks.framework.domain这样的命名规则，例如，当mesos使用marathon 框架执行jenkins任务，这样就可以知道其域名，即为:jenkins.marathon.mesos
   SOA记录
 
dig jenkins.marathon.mesos
; <<>> DiG 9.9.4-RedHat-9.9.4-29.el7_2.1 <<>> jenkins.marathon.mesos;; global options: +cmd;; Got answer:;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 40120;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0;; QUESTION SECTION:;jenkins.marathon.mesos.        IN  A;; ANSWER SECTION:jenkins.marathon.mesos. 60  IN  A   10.133.19.22jenkins.marathon.mesos. 60  IN  A   10.133.19.23;; Query time: 0 msec;; SERVER: 10.133.19.21#53(10.133.19.21);; WHEN: 三 1月 13 13:58:02 EST 2016;; MSG SIZE  rcvd: 72
结果表明我们通过scale，扩展到2个task，位于不同的slave 节点上
当你将一个节点down掉，我们可以继续查下SOA记录:
dig jenkins.marathon.mesos
; <<>> DiG 9.9.4-RedHat-9.9.4-29.el7_2.1 <<>> jenkins.marathon.mesos;; global options: +cmd;; Got answer:;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 27520;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0;; QUESTION SECTION:;jenkins.marathon.mesos.        IN  A;; ANSWER SECTION:jenkins.marathon.mesos. 60  IN  A   10.133.19.22;; Query time: 0 msec;; SERVER: 10.133.19.21#53(10.133.19.21);; WHEN: 三 1月 13 11:49:34 EST 2016;; MSG SIZE  rcvd: 56
除了task.framework.domain记录，Mesos-DNS通常还会产生一个A记录 task.framework.slave.domain,即为task执行的slave节点的ip。例 如，jenkins.marathon.slave.mesos的A记录将运行marathon框架的jenkins应用的slave节点的ip。
在下述task 状态labels中，task的执行器必须提供容器ip
NetworkSettings.IPAddress
NetworkSettings.IPAddress
SRV记录
服务器资源记录为某一服务分配一个hostname和一个ip port，对于在域A中，当框架B启动任务C，
这样Mesos-DNS将产生一个SRV记录名为_C._tcp.B.A,命名规则为_taskname._protocol.framework.domain,
其中protocol可以为udp或者tcp，例如mesos使用marathon启动的任务jenkins。
dig _jenkins._tcp.marathon.mesos SRV
; <<>> DiG 9.9.4-RedHat-9.9.4-29.el7_2.1 <<>> _jenkins._tcp.marathon.mesos SRV
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 34329
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 2
;; QUESTION SECTION:;_jenkins._tcp.marathon.mesos.  IN  SRV
;; ANSWER SECTION:_jenkins._tcp.marathon.mesos. 60 IN SRV 0 0 31383 jenkins-hfa6x-s5.marathon.slave.mesos._jenkins._tcp.marathon.mesos. 60 IN SRV 0 0 31006 jenkins-z8kkj-s7.marathon.slave.mesos.
;; ADDITIONAL SECTION:jenkins-hfa6x-s5.marathon.slave.mesos. 60 IN A  10.133.19.23jenkins-z8kkj-s7.marathon.slave.mesos. 60 IN A  10.133.19.22
;; Query time: 0 msec;; SERVER: 10.133.19.21#53(10.133.19.21)
;; WHEN: 三 1月 13 17:14:05 EST 2016
;; MSG SIZE  rcvd: 241
可以看到上述的查询结果，对于查询内容就不一一解释了

Service	CT-IP Avai	DI Avail	Target Host	Target Port	A (Target Resolution)
{task}.{proto}.framework.domain	no	no	{task}.framework.slave.domain	host-port	slave-ip
	yes	no	{task}.framework.domain	di-port	slave-ip
	no	yes	{task}.framework.domain	di-port	slave-ip
				di-port	container-ip
{task}.{proto}.framework.slave.domain	n/a	n/a	{task}.framework.slave.domain	host-port	slave-ip

下述图标简述了SRV产生的规则:
    其他记录
Mesos-DNS产生一些特殊的记录:
对于leading master
产生:leader.domain 记录和SRV(_leader._tcp.domain、_udp.domain)
对于所有框架调度器
产生:{framwork}.domain和SRV(_framwork._tcp.{framework}.domain)
对于mesos master
产生:master.domain记录和SRV(_master._tcp.domain、_udp.domain)
对于mesos slave
产生: slave.domain记录和SRV(_slave._tcp.domain)
如果需要配置Mesos-DNS去侦测leading master(通过Zookeeper)，只有一个master记录，但是对于Mesos-DNS来说，因为leading master需要经过选举过程，所以有时延。除了A记录和SRV记录以外，Mesos-DNS还支持SOA以及NS记录，DNS对于其他类型的请求将返回NXDOMAIN，Mesos-DNS不支持PTR记录来回溯IP。

6.3 Mesos-DNS安装与配置

要构建Mesos-DNS,你必须在你的电脑上安装go和godep。必须设置GOPATH环境变量指向go
安装包的目录,必须添加$GOPATH/bin到PATH环境变量。如果你安装go到自定义目录,需要
设置GOROOT环境变量,并且把$GOROOT/bin添加到PATH环境变量中去。例如,执行以下
操作:
export GOPATH=$HOME/go
export PATH=$PATH:$GOPATH/bin
export GOROOT=/usr/local/go
假设 go装在了/usr/local/go目录下
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin
用godep构建Mesos-DNS:
go get github.com/mesosphere/mesos-dns
cd $GOPATH/src/github.com/mesosphere/mesos-dns
make all
这将生成一个静态的二进制Mesos-DNS文件,可以装在任意地方。在同一目录下你可以找到配置文件config.json。
 

6.4 Mesos-DNS运行

若要运行Mesos-DNS,必须在所选的服务器上安装mesos-dns二进制文件。服务可以装在Mesos的任意一台机器上,或者是在同一网络的一台专用机器上。接下来,按照链接创建一个配置文件。
可以这样启动Mesos-DNS
sudo mesos-dns -config=config.json &
为了加强容错能力,建议通过Marathon把Mesos-DNS服务发布到任意一台Mesos从节点上。如果Mesos-DNS失败,Marathon将重新启动它,确保几乎不间断的服务。可以通过Marathon约束从节点的主机名或者任何从节点的属性来选择把Mesos-DNS发布到哪一个从节点上面。
例如下面的json描述了Marathon通过从节点的主机名发布Mesos-DNS 10.134.29.134:
{
“cmd”: “sudo /usr/local/mesos-dns/mesos-dns -config=/usr/local/mesos-dns/config.json”,
“cpus”: 1.0,
“mem”: 1024,
“id”: “mesos-dns”,
“instances”: 1,
“constraints”: [[“hostname”, “CLUSTER”, “10.134.29.134”]]
}
注意这个主机名字段是指从节点向Mesos注册时使用的主机名。它可能不是一个IP地址,或者是任何形式有效的主机名。可以通过Mesos的WEB页面来检查从节点的主机名属性。可以通过REST访问状态:
curl http://10.134.29.134:5050/master/state.json|python -mjson.tool
 
允许Mesos任务使用Mesos-DNS作为主DNS服务,你必须在每个从节点上修改文件/etc/resolv.conf增加新的nameserver。10.134.29.134是Mesos-DNS安装节点,应该在每个从节点/etc/resolv.conf开始加上一行nameserver 10.134.29.134。
如果启动多个Mesos-DNS,需要在/etc/resolv.conf的开始为每一个服务添加nameserver。这些条目的顺序将确定从节点连接Mesos-DNS实例的顺序。你可以通过设置options rotate在nameserver之间选择负载均衡的轮循机制。
/etc/resolv.conf中其他的nameserver设置保持不变。/etc/resolv.conf文件在主节点中,只需要修改同时做为从节点的机器。