kubernetes-pod驱逐机制
1.驱逐策略
kubelet持续监控主机的资源使用情况,并尽量防止计算资源被耗尽。一旦出现资源紧缺的迹象,kubelet就会主动终止部分pod的运行,以回收资源。
2.驱逐信号
以下是一些kubelet能用来做决策依据的信号,依据这些信号来做驱逐行为。
memory : 内存;
nodefs: 指node自身的存储,存储daemon的运行日志等,一般指root分区/;
imagefs: 指docker daemon用于存储image和容器可写层(writable layer)的磁盘;
Eviction Signal | Condition | Description |
---|---|---|
memory.available |
MemoryPressue | memory.available := node.status.capacity[memory] - node.stats.memory.workingSet |
nodefs.available |
DiskPressure |
|
nodefs.inodesFree |
DiskPressure | nodefs.inodesFree := node.stats.fs.inodesFree |
imagefs.available |
DiskPressure | imagefs.available := node.stats.runtime.imagefs.available (镜像以及容器可写层等) |
imagefs.inodesFree |
DiskPressure | imagefs.inodesFree := node.stats.runtime.imagefs.inodesFree |
memory.available的值不是根据系统的free 收集,取值来自于cgroupfs,free -m命令不支持在容器中工作,
cgroup.event_control #用于eventfd的接口
memory.usage_in_bytes #显示当前已用的内存
memory.limit_in_bytes #设置/显示当前限制的内存额度
memory.failcnt #显示内存使用量达到限制值的次数
memory.max_usage_in_bytes #历史内存最大使用量
memory.soft_limit_in_bytes #设置/显示当前限制的内存软额度
memory.stat #显示当前cgroup的内存使用情况
memory.use_hierarchy #设置/显示是否将子cgroup的内存使用情况统计到当前cgroup里面
memory.force_empty #触发系统立即尽可能的回收当前cgroup中可以回收的内存
memory.pressure_level #设置内存压力的通知事件,配合cgroup.event_control一起使用
memory.swappiness #设置和显示当前的swappiness
memory.move_charge_at_immigrate #设置当进程移动到其他cgroup中时,它所占用的内存是否也随着移动过去
memory.oom_control #设置/显示oom controls相关的配置
memory.numa_stat #显示numa相关的内存
查看系统总memory:
cat /proc/meminfo |grep MemTotal
查看当前已使用memory的方法:
#cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.usage_in_bytes
查看当前cgroup使用memory情况:
cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.stat |grep total_inactive_file
3.软驱逐和硬驱逐
如果一个节点有10Gi内存,我们希望在内存不足1Gi时候进行驱逐,可以用下面两种方式进行定位驱逐阈值:
memory.available<10%
memory.available<1Gi
1.软驱逐(Soft Eviction):配合驱逐宽限期(eviction-soft-grace-period和eviction-max-pod-grace-period)一起使用。系统资源达到软驱逐阈值并在超过宽限期之后才会执行驱逐动作。
--eviction-soft:描述驱逐阈值,例如:memory.available<1.5G
--eviction-soft-grace-period:驱逐宽限期,memory.available=1m30s
--eviction-max-pod-grace-period:终止pod最大宽限时间,单位s
2.硬驱逐(Hard Eviction ):系统资源达到硬驱逐阈值时立即执行驱逐动作。
这些驱逐阈值可以使用百分比,也可以使用绝对值,如:
--eviction-hard=memory.available<500Mi,nodefs.available<1Gi,imagefs.available<100Gi
--eviction-minimum-reclaim="memory.available=0Mi,nodefs.available=500Mi,imagefs.available=2Gi"`
--system-reserved=memory=1.5Gi
4.回收Node级别资源
- 驱逐Node级别资源
- 配置了 imagefs 阈值时
- 达到 nodefs 阈值:删除已停止的 Pod
- 达到 imagefs 阈值:删除未使用的镜像
- 未配置 imagefs 阈值时
- 达到 nodefs阈值时,按照删除已停止的 Pod 和删除未使用镜像的顺序清理资源
- 配置了 imagefs 阈值时
- 驱逐用户 Pod
- 驱逐顺序为:BestEffort、Burstable、Guaranteed
- 配置了 imagefs 阈值时
- 达到 nodefs 阈值,基于 nodefs 用量驱逐(local volume + logs)
- 达到 imagefs 阈值,基于 imagefs 用量驱逐(容器可写层)
- 未配置 imagefs 阈值时
- 达到 nodefs阈值时,按照总磁盘使用驱逐(local volume + logs + 容器可写层)
除了驱逐之外,Kubelet 还支持一系列的容器和镜像垃圾回收选项,它们未来将会被驱逐替代:
垃圾回收参数 | 驱逐参数 | 解释 |
---|---|---|
--image-gc-high-threshold |
--eviction-hard 或 --eviction-soft |
现存的驱逐回收信号可以触发镜像垃圾回收 |
--image-gc-low-threshold |
--eviction-minimum-reclaim |
驱逐回收实现相同行为 |
--minimum-image-ttl-duration |
由于驱逐不包括TTL配置,所以它还会继续支持 | |
--maximum-dead-containers |
一旦旧日志存储在容器上下文之外,就会被弃用 | |
--maximum-dead-containers-per-container |
一旦旧日志存储在容器上下文之外,就会被弃用 | |
--minimum-container-ttl-duration |
一旦旧日志存储在容器上下文之外,就会被弃用 | |
--low-diskspace-threshold-mb |
--eviction-hard or eviction-soft |
驱逐回收将磁盘阈值泛化到其他资源 |
--outofdisk-transition-frequency |
--eviction-pressure-transition-period |
驱逐回收将磁盘压力转换到其他资源 |
5.节点资源紧缺情况下系统行为
1.Scheduler行为
Master上的scheduler不再向该节点调度pod,节点状况与调度行为的对应关系如下:
MemoryPressure:不再调度新的BestEffort pod到这个节点 DiskPressure:不再向这一节点调度pod
2.Node的OOM行为
kubelet根据pod的Qos为每个容器设置一个oom_score_adj,如果kubelet无法在系统OOM之前回收足够的内存。则oom_killer会根据内存使用比例来计算oom_score,最后结果和oom_score_adj相加,得分最高的pod将会首先被驱逐。
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