CoreDNS（コアディーエヌエス）

2025年11月5日

CoreDNS（コアディーエヌエス）

英語表記: CoreDNS

概要

CoreDNSは、コンテナオーケストレーションシステム、特にKubernetesにおいて標準のDNSサーバーとして機能する、高性能かつ柔軟性の高いシステムです。コンテナ技術（Docker, Podman）を基盤とした環境で、動的に変化するコンテナのIPアドレスをサービス名やホスト名に変換する、サービスディスカバリの中核を担っています。このシステムは、コンテナネットワーク内での安定した通信と、サービス間の依存関係の解決を効率的に実現するために不可欠なインフラストラクチャとなっています。

詳細解説

CoreDNSがコンテナ技術におけるコンテナネットワーク、そしてサービスディスカバリにおいてどのような役割を果たすのかを詳しく見ていきましょう。

1. サービスディスカバリの必要性

現代のコンテナ環境、特にマイクロサービスアーキテクチャでは、多数のコンテナ（Pod）が起動・停止を繰り返します。これにより、個々のコンテナに割り当てられるIPアドレスは非常に短期間で変更されます。もしアプリケーションがIPアドレスに依存して通信を行ってしまうと、アドレスが変わるたびに通信が途絶えてしまうという深刻な問題が発生します。

ここでCoreDNSの出番です。CoreDNSは、不安定なIPアドレスではなく、固定された「サービス名」を用いて通信相手を見つけ出す仕組み、すなわちサービスディスカバリを提供します。これにより、コンテナAはコンテナBのIPアドレスを知らなくても、「ユーザー管理サービス」といった名前だけでアクセスできるようになります。これはコンテナネットワークの設計において、非常に重要な自律性をもたらしてくれますね。

2. CoreDNSの動作原理とプラグインアーキテクチャ

CoreDNSの最大の特徴は、その柔軟なプラグインアーキテクチャにあります。従来のDNSサーバーとは異なり、CoreDNSはコア機能に加えて、必要な機能をモジュール（プラグイン）として組み合わせて動作させることができます。この設計思想が、Kubernetesのような複雑な環境に完璧に対応できる理由だと感じています。

主要なプラグイン機能:

kubernetesプラグイン: CoreDNSの中核となる機能です。Kubernetes APIサーバーと連携し、クラスター内で定義されているサービス（Service）やエンドポイントの情報をリアルタイムで取得します。この情報に基づいて、内部ネットワーク用のDNSレコード（例: service-name.namespace.svc.cluster.local）を動的に生成します。
forwardプラグイン: クラスター内部で解決できないドメイン名（例: インターネット上のウェブサイト）の問い合わせを、外部のDNSサーバー（例: 8.8.8.8）に転送する役割を担います。
cacheプラグイン: 頻繁に問い合わせがあるレコードをキャッシュし、応答速度を向上させ、APIサーバーへの負荷を軽減します。

3. データ連携とコンテナネットワーク

CoreDNSは、コンテナネットワークの内部で動作する専用のコンテナとしてデプロイされます。クラスター内のすべてのコンテナは、DNSクエリが発生すると、まずこのCoreDNSコンテナに問い合わせるように設定されています。

コンテナがサービス名を問い合わせると、CoreDNSは内部のkubernetesプラグインを通じて最新のサービス情報を参照し、そのサービスに対応するPodのIPアドレスを応答します。このプロセスにより、コンテナネットワーク内での通信経路が確立され、高い可用性が維持されます。この仕組みがあるからこそ、私たちはコンテナのデプロイやスケーリングを、ネットワーク構成を気にせずに実行できるのです。

具体例・活用シーン

CoreDNSがサービスディスカバリを実現する具体的なシーンと、初心者にもわかりやすい比喩を用いて解説します。

1. サービスの「名前」による呼び出し

シーン: ECサイトのバックエンドで、「商品情報サービス」と「在庫管理サービス」が連携しているとします。
CoreDNSがない場合: 商品情報サービスは、在庫管理サービスのIPアドレス（例: 10.42.0.5）を直接知る必要があります。在庫管理サービスが再起動してIPアドレスが変わると、通信が途絶えます。
CoreDNSがある場合: 商品情報サービスは「inventory-service」という名前で問い合わせます。CoreDNSがこの名前を最新のIPアドレスに変換してくれるため、IPアドレスが動的に変わっても通信は途絶えません。これは、コンテナネットワークにおける疎結合化（デカップリング）を実現する重要な要素です。

2. 【比喩】社内電話交換手としてのCoreDNS

CoreDNSの役割は、巨大な多国籍企業（Kubernetesクラスター）における専門の電話交換手に例えることができます。

この会社では、社員（コンテナ）が頻繁に部署内やフロア（IPアドレス）を移動します。社員Aが社員Bに連絡を取りたいとき、従来のシステムでは、社員Aは毎回社員Bの最新のデスクの電話番号（IPアドレス）を調べ直す必要がありました。これは非常に非効率で、もし社員Bが移動中（IPアドレス変更中）だったら、電話は繋がりません。

しかし、CoreDNS（電話交換手）がいるおかげで、社員Aは「経理部の佐藤さん」や「マーケティング部のサーバーチーム」といった役割や名前だけを伝えれば十分です。交換手は、内部の名簿（Kubernetesのサービス情報）を参照し、佐藤さんが今いる最新のデスクの電話番号に自動的に転送してくれます。

CoreDNSはまさにこの「名前による確実な接続保証」をコンテナネットワーク内で実現しているのです。これにより、開発者はIPアドレスの管理という煩雑な作業から解放されます。

3. 外部ネットワークへのアクセス制御

CoreDNSは内部サービスディスカバリだけでなく、外部のインターネットリソースへのアクセスにも利用されます。forwardプラグインを使うことで、クラスター内のコンテナからの外部DNSクエリを、指定されたセキュアな外部DNSサーバーにのみ転送させることが可能です。これもコンテナネットワークにおけるセキュリティと効率性を高める活用シーンです。