在使用 Kubernetes 管理部署 web 应用的过程中，我们常常会遇到内存资源不足的问题，这种情况下，优化内存资源分配成为了我们在部署和维护容器化应用中必须要掌握的技能。本文将介绍如何优化 Kubernetes 中的内存资源分配，以及如何进行调优。
为什么要优化内存资源分配？
首先我们需要了解，Docker 容器并没有像虚拟机那样，提供为操作系统分配内存的特权，而是使用 cgroups 技术来限制容器的资源使用，其中包括内存、CPU、网络等资源。与虚拟机相比，Docker 容器本质上是进程，因此内存消耗量也可以是很小的。但实际上，很多 web 应用如果不加以优化，就会出现内存占用过高的问题，这会导致服务器的内存不足，甚至宕机。
同时，Kubernetes 做为一款容器调度器，能够便捷的部署、升级和维护 web 应用，其通过 Pod 管理容器，提供以下资源管理和限制选项：
requests请求的资源量，保证机器资源可用时，容器能够使用的最大数量。limits限制容器使用的资源量，保障机器在高负载情况下的稳定性。
因此，我们需要尝试减小内存占用，使应用的运行更加高效，同时保证 Kubernetes 对内存的分配更加合理化。
如何优化内存资源分配
优化内存资源分配有多种方法，下面我们主要介绍如下：
1. 开启 memory swap accounting 节约内存
swap 是一项 Linux 特性，可以将部分内存交换到磁盘闲置空间，从而避免内存菜满的情况。然而，如果 swap 分区使用不当，就会对性能产生负面影响。因此，在 Kubernetes 环境的 Docker 容器中，先要检查系统中的 swap 分区。可以通过打开和检查 memory.swap.usage 内核参数来检查 swap 使用情况：
$ cat /proc/sys/vm/swappiness 60 $ cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure 100
如果 swappiness 的值是大于 0（100为最大值），就说明系统配置了 swap 分区。下面，我们可以通过开启 memory.swap.accounting 打开 swap 计数来监控内存使用量，以避免过度使用内存。
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--------- --2. 选用轻量级应用和库
在服务采用的应用和库接口较多的情况下，容器内存占用可能随着应用运行时间的增加而增长。我们可以选用轻量级的库、应用程序，例如使用 Alpine Linux 作为 Docker 容器中基础镜像。
FROM alpine RUN apk --no-cache add curl ENTRYPOINT ["/bin/sh"] CMD ["/usr/bin/curl", "-I", "www.baidu.com"]
3. 减小单个应用容器内存使用量
如果希望进一步减小内存使用量，可以通过分析内存分配机制找到解决方法。针对前端 web 应用，可以考虑如下优化方案：
- 开启 gzip 压缩，减小传输负荷；
- 静态文件使用 CDN 加速访问；
- 减小页面使用大量图片的数量和大小，充分利用 CSS3、IconFont 等技术来代替。
同时，可以通过开启 heapster 组件来获取 Kubernetes 的内存使用情况并进行可视化，进一步了解容器内存使用的具体情况。
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----- --------------------------结论
从本文介绍的优化内存资源分配的方法中，可以看出如何在 Kubernetes 环境中，通过优化配置来减小内存使用量。除此之外，要注意对应用进行内存优化，应用内存的不合理占用同样可能导致 Kubernetes 的内存不足。总体而言，优化内存资源分配不仅可以提升服务的运行性能和运行稳定性，也有利于节约服务器的硬件成本。
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