在前几篇文章中,我陆续解读了部分 Kubernetes 源码,并实践搭建过一套 Kubernetes 环境。近期我也对个人项目做了一轮重构。在思考下一阶段该深入什么时,我给自己定了一个原则:要读,就读已经被长期验证的经典项目。
基于这个判断,我把目光放在了 Kubernetes 体系中一个并不起眼、却几乎每天都在工作的组件上——CoreDNS。
通过阅读 CoreDNS 的源码,我也想看看:这个支撑着 Kubernetes DNS 的 Go 项目,在架构设计和工程实践上,到底有哪些值得借鉴的地方。
在 Kubernetes 集群中,只要有服务访问,就一定会发生 DNS 查询。Pod 访问 Service、Service 查 Endpoint、甚至某些控制面组件之间的通信,最终都会走到 DNS。而在绝大多数集群里,这些请求都会被同一个组件处理:CoreDNS。
但一个有意思的现象是:我们天天在用 CoreDNS,却很少有人真正看过它的源码。
本文不会停留在“CoreDNS 是什么”这样的基础介绍,而是从源码出发,拆解 CoreDNS 的核心实现,看看它是如何用一套并不复杂的设计,支撑起 Kubernetes 的 DNS 系统。
当你深入源码后会发现:CoreDNS 并不是一个“功能堆砌型”的 DNS 服务,而是一个 高度克制、结构极简、极易扩展的 Go 项目。
本文将从源码出发,带你拆解 CoreDNS 的核心实现,重点分析:
- CoreDNS 启动时到底做了什么
- DNS 请求是如何在插件之间流转的
- 插件化架构是如何落地的
- 为什么这种设计非常适合 Kubernetes
这不仅是一篇 CoreDNS 源码解析,更是一份 Go 工程设计的优秀范例。
一、先给结论:CoreDNS 本身“几乎不做 DNS 逻辑”
这是理解 CoreDNS 的第一把钥匙。
当你第一次打开 CoreDNS 仓库时,很容易产生一个疑问:DNS 解析的核心逻辑在哪里?
答案是:
CoreDNS 把几乎所有功能,都交给了插件。
CoreDNS 的核心代码只负责三件事:
- 启动 DNS Server(监听 UDP / TCP)
- 解析配置文件(Corefile)
- 把 DNS 请求按顺序交给插件处理
也就是说:
CoreDNS 更像是一个 DNS 插件运行时,而不是一个传统意义上的 DNS 服务器。
二、程序入口:启动逻辑比你想象得简单
1️⃣ 入口在哪里?
CoreDNS 的启动入口位于:
coremain/run.go
这里没有复杂的业务逻辑,代码结构非常清晰。
2️⃣ 启动流程
用一句更容易理解的话来说,CoreDNS 启动时做了这些事:
- 读取 Corefile
- 知道“我要用哪些插件”
- 按配置顺序,把插件一个一个串起来
- 启动 DNS Server,开始接收请求
注意一个非常关键的点:
在启动阶段,CoreDNS 并不知道 DNS 应该如何解析。
解析规则、缓存策略、Kubernetes 服务发现,全部由插件决定。
三、Corefile:它不是普通配置,而是“执行流程描述”
很多人把 Corefile 当成配置文件,其实并不准确。
来看一个常见配置:
.:53 {
log
cache
kubernetes
forward . 8.8.8.8
}
表面看是“开启了几个功能”,但从源码角度看,它真正表达的是:
DNS 请求将按顺序经过 log → cache → kubernetes → forward
也就是说:
Corefile 描述的不是参数,而是一条请求处理流水线。
这一点,是理解 CoreDNS 架构的关键。
四、CoreDNS 的灵魂接口:plugin.Handler
所有插件,最终都要实现同一个接口。这个接口的设计展现了 Go 语言在构建清晰契约方面的优势:
type Handler interface {
ServeDNS(ctx context.Context, w dns.ResponseWriter, r *dns.Msg) (int, error)
Name() string
}
这段代码并不复杂,但它支撑了整个 CoreDNS 的插件体系。
用一句话解释这个接口:
“这个 DNS 请求,我能不能处理?能,我就直接返回;不能,就交给下一个插件。”
五、责任链模式:DNS 请求是如何流转的?
每个插件内部,结构几乎都是一致的:
type Plugin struct {
Next plugin.Handler
}
典型处理逻辑是:
func (p *Plugin) ServeDNS(...) (int, error) {
if 我能处理 {
return 相应
}
return 0, nil
}
这其实就是一个非常标准的 责任链模式。
点睛一句:
CoreDNS 把 Web 世界里成熟的中间件模型,完整地引入到了 DNS 场景中。
如果你熟悉:
那么理解 CoreDNS 的插件执行方式,会非常自然。
六、DNS 请求真实走一遍,会发生什么?
我们把一条 DNS 请求完整地“跑一遍”:
客户端发起 DNS 查询
↓
dnsserver 接收请求
↓
log 插件(记录日志)
↓
cache 插件(命中则直接返回)
↓
kubernetes 插件(查询 Service / Endpoint)
↓
forward 插件(转发上游 DNS)
只要其中某个插件成功返回结果,后面的插件就不会再执行。
这也是 CoreDNS 在高并发场景下,依然能保持良好性能的重要原因。
七、为什么 CoreDNS 特别适合 Kubernetes?
Kubernetes 环境有几个显著特点:
- 服务和 Pod 动态变化
- IP 不稳定
- DNS 查询远多于变更
- 对强一致性要求不高
而 CoreDNS 的设计,正好完全匹配这些特性:
- 插件化,功能解耦
- 内存缓存,读性能高
- Watch 机制,快速感知变化
- 核心稳定,插件可持续演进
这也是 CoreDNS 能成为 Kubernetes 默认 DNS 组件的重要原因。其插件化架构完美适应了云原生环境动态、弹性的需求。
八、从 CoreDNS 源码中能学到什么?
1️⃣ 核心一定要“薄”
CoreDNS 的核心几乎不变,变化都发生在插件层。
2️⃣ 架构比技巧更重要
它的代码不炫,但长期可维护。
3️⃣ Go 非常适合写基础设施软件
接口清晰、组合简单、并发友好。
结语
CoreDNS 的源码并不会让你看到“复杂技巧”,但会让你看到一种非常成熟的工程思维:
少做事,把事情拆对。
如果你正在:
- 设计中间件
- 构建平台级服务
- 或希望提升 Go 架构能力
那么 CoreDNS,是一份非常值得反复阅读的 开源项目 源码。希望本次的源码解析能为你带来启发,如果你想了解更多关于架构设计或云原生的深入讨论,欢迎在云栈社区与我们交流。