kubernetes-pod驱逐机制
原创
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.available := node.stats.fs.available（Kubelet Volume以及日志等） |
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 |
nodefs.available:=node.stats.fs.available（Kubelet Volume以及日志等）
nodefs.inodesFreeDiskPressurenodefs.inodesFree := node.stats.fs.inodesFreeimagefs.availableDiskPressureimagefs.available := node.stats.runtime.imagefs.available（镜像以及容器可写层等）imagefs.inodesFreeDiskPressureimagefs.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，
1234567891011121314 | 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swappinessmemory.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：
1 | cat /proc/meminfo |grep MemTotal |
|---|
查看当前已使用memory的方法：
1 | #cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.usage_in_bytes |
|---|
查看当前cgroup使用memory情况：
1 | 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：
12 | 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。
123 | --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：
123 | --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<br><br> |
|---|
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：
123 | 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。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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