Kubernetes 集群中存储卷使用 Swap 分区产生 OOM 崩溃问题解决-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

在 Kubernetes 集群中，我们经常会使用存储卷来存储一些数据和配置等信息。然而近期出现了一个问题，当我们在存储卷上使用 Swap 分区时，可能会因为内存资源不足而出现 OOM（Out of Memory）崩溃问题。那么如何解决这个问题呢？本文将详细介绍该问题的原因及解决方案，以及如何避免类似的问题出现。

问题原因

当我们为应用程序配置了 Swap 分区后，内核会将一部分进程内存换出到磁盘上。这样一来，我们的应用程序就可以使用更多的内存资源了。然而在 Kubernetes 集群中，由于存储卷的共享性，多个 Pod 可能会共同使用同一个存储卷上的 Swap 分区，这就可能会导致存储卷上的 Swap 分区被多个 Pod 占用，从而导致内存资源不足，最终引发 OOM 崩溃问题。

解决方案

为了避免上述问题的出现，我们可以采用下面两种解决方案：

方案一：禁用 Swap

虽然使用 Swap 分区可以让我们的应用程序获得更多的内存资源，但是在 Kubernetes 集群中使用 Swap 分区的风险太大了。因此，我们可以考虑禁用 Swap 分区。在 Kubernetes 集群中，我们可以通过 kubelet 的 --fail-swap-on 参数，来禁止使用 Swap 分区。具体配置步骤如下：

创建 kubelet 配置文件

apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
failSwapOn: false

将配置文件挂载到 kubelet 容器中

// javascriptcn.com 代码示例
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kubelet
  namespace: kube-system
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: kubelet
  template:
    metadata:
      labels:
        name: kubelet
    spec:
      containers:
        - name: kubelet
          volumeMounts:
            - name: kubelet-config
              mountPath: /etc/kubernetes/kubelet.conf
              subPath: kubelet.conf
      volumes:
        - name: kubelet-config
          configMap:
            name: kubelet-config

方案二：为每个 Pod 创建独立的 Swap 分区

如果我们确实需要使用 Swap 分区，我们可以为每个 Pod 创建独立的 Swap 分区，这样就可以避免多个 Pod 共同使用同一个存储卷上的 Swap 分区而导致内存资源不足的问题。要实现这个功能，我们可以使用 Kubernetes CSI（Container Storage Interface）来创建动态的独立存储卷。具体实现步骤如下：

部署 CSI 插件

我们需要部署一个 CSI 插件，让 Kubernetes 在使用存储卷时自动创建独立的 Swap 分区。这里以 csi-driver-hostpath 为例，具体实现步骤如下：

# 部署 CSI 插件
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-sigs/aws-ebs-csi-driver/master/deploy/kubernetes/production/example/rbac-csi-aws-ebs-controller.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-sigs/aws-ebs-csi-driver/master/deploy/kubernetes/production/example/csi-aws-ebs-controller-ssc.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-sigs/aws-ebs-csi-driver/master/deploy/kubernetes/production/example/csi-aws-ebs-node-daemonset.yaml

创建存储卷

我们可以创建一个动态的存储卷，并将其绑定到 Pod 上。这里以 PersistentVolumeClaim 为例，具体代码如下：

// javascriptcn.com 代码示例
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 100Mi
  volumeMode: Filesystem
  storageClassName: ebs
  volumeName: my-volume
  datasource:
    kind: HostPath
    apiGroup: ''
    path: /var/tmp/swap
    forceUpdate: false

这里，我们采用 HostPath 来创建存储卷，path 参数指定了存储卷的路径，volumeName 参数指定了存储卷的名称。

将存储卷挂载到 Pod 上

最后，我们需要在 Pod 中将存储卷挂载到需要使用 Swap 分区的目录上，具体代码如下：

// javascriptcn.com 代码示例
volumes:
  - name: my-volume
    persistentVolumeClaim:
      claimName: my-claim
  - name: swap-volume
    emptyDir: {}
command:
  - /bin/sh
  - -c
  - |
    dd if=/dev/zero of=/swapfile count=4096 bs=1MiB
    chmod 0600 /swapfile
    mkswap /swapfile
    swapon /swapfile
    tail -f /dev/null
volumeMounts:
  - name: my-volume
    mountPath: /data
  - name: swap-volume
    mountPath: /swap

总结

在 Kubernetes 集群中使用存储卷时，我们需要注意避免使用 Swap 分区，或者为每个 Pod 创建独立的 Swap 分区，以避免内存资源不足导致的 OOM 崩溃问题。希望本文能够对大家有所帮助，同时也提醒大家在使用 Kubernetes 集群时谨慎使用存储卷。

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