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OOMGuard 说明

最近更新时间:2021-11-17 16:41:38

简介

组件介绍

内存溢出(Out of Memory,OOM)是指应用系统中存在无法回收的内存或使用的内存过多,最终使得程序运行要用到的内存大于能提供的最大内存。当 cgroup 内存不足时,Linux 内核会触发 cgroup OOM 来选择一些进程杀掉,以便能回收一些内存从而尽量继续保持系统继续运行。但 Linux 内核(尤其是3.10等低版本内核)对 cgroup OOM 的处理存在很多问题,频繁的 cgroup OOM 经常会带来节点故障(例如卡死、重启或进程异常但无法杀死)的情况。

OOM-Guard 是容器服务 TKE 提供用于在用户态处理容器 cgroup OOM 的组件。当 cgroup OOM 情况出现时,在系统内核杀死相关容器进程之前,OOM-Guard 组件会直接在用户空间杀掉超过内存限制的容器,从而减少了在内核态回收内存失败而触发各种节点故障的概率。

在触发阈值进行 OOM 之前,OOM-Guard 会先通过写入 memory.force_empty 触发相关 cgroup 的内存回收,如果 memory.stat 显示还有较多 cache,则不会触发后续处理策略。在 cgroup OOM 杀掉容器后,会向 Kubernetes 上报 OomGuardKillContainer 事件,可以通过 kubectl get event 命令进行查看。

原理介绍

核心思想是在发生内核 cgroup OOM kill 之前,在用户空间杀掉超限的容器, 减少走到内核 cgroup 内存回收失败后的代码分支从而触发各种内核故障的机会。

oom-guard 会给 memory cgroup 设置 threshold notify,接受内核的通知。详情见 threshold notify

示例

假如一个 pod 设置的 memory limit 是1000M,oom-guard 会根据配置参数计算出 margin。

margin = 1000M * margin_ratio = 20M // 缺省 margin_ratio 是 0.02
另外 margin 最小不小于 min_margin(缺省1M),最大不大于 max_margin(缺省为50M)。如果超出范围,则取 min_margin 或 max_margin。

然后计算 threshold:

threshold = limit - margin // 即 1000M - 20M = 980M
把980M作为阈值设置给内核。当这个 pod 的内存使用量达到980M时,oom-guard 会收到内核的通知。

在触发阈值之前,oom-gurad 会先通过 memory.force_empty 触发相关 cgroup 的内存回收。另外,如果触发阈值时,相关 cgroup 的 memory.stat 显示还有较多 cache,则不会触发后续处理策略,这样当 cgroup 内存达到 limit 时,内核还是会触发 cgroup OOM。

达到阈值后的处理策略

通过--policy参数来控制处理策略。目前有以下三个策略,缺省策略是 container。

策略 描述
process 采用跟内核 cgroup OOM killer 相同的策略,在该 cgroup 内部,选择一个 oom_score 得分最高的进程杀掉。通过 oom-guard 发送 SIGKILL 来杀掉进程。
container 在该 cgroup 下选择一个 docker 容器,杀掉整个容器。
noop 只记录日志,并不采取任何措施。

部署在集群内的 Kubernetes 对象

Kubernetes 对象名称 类型 默认占用资源 所属 Namespaces
oomguard ServiceAccount - kube-system
system:oomguard ClusterRoleBinding - -
oom-guard DaemonSet 0.02核 CPU,120MB内存 kube-system

使用场景

应用于节点内存压力比较大,业务容器经常发生 OOM 导致节点故障的 Kubernetes 集群。

限制条件

  • 没有修改 containerd 服务 socket 路径,保持 TKE 的默认路径:
    • docker 运行时:/run/docker/containerd/docker-containerd.sock
    • containerd 运行时:/run/containerd/containerd.sock
  • 没有修改 cgroup 内存子系统挂载点,保持默认挂载点:/sys/fs/cgroup/memory

使用方法

  1. 登录 容器服务控制台 ,选择左侧导航栏中的集群
  2. 在“集群管理”页面单击目标集群 ID,进入集群详情页。
  3. 选择左侧菜单栏中的组件管理,进入 “组件列表” 页面。
  4. 在“组件列表”页面中选择新建,并在“新建组件”页面中勾选 OOM-Guard。
  5. 单击完成即可安装组件。
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