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Kubernetes内存泄露怎么玩

2022-08-06 00:34:00 【InfoQ】

问题描述

  • 当 k8s 集群运行日久以后，有的 node 无法再新建 pod，并且出现如下错误，当重启服务器之后，才可以恢复正常使用。查看 pod 状态的时候会出现以下报错。
applying cgroup … caused: mkdir …no space left on device
或者在 describe pod 的时候出现 cannot allocate memory。
这时候你的 k8s 集群可能就存在内存泄露的问题了，当创建的 pod 越多的时候内存会泄露的越多，越快。
  • 具体查看是否存在内存泄露
$ cat /sys/fs/cgroup/memory/kubepods/memory.kmem.slabinfo
当出现 cat: /sys/fs/cgroup/memory/kubepods/memory.kmem.slabinfo: Input/output error 则说明不存在内存泄露的情况 如果存在内存泄露会出现
slabinfo - version: 2.1
#&nbsp;name&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<active_objs>&nbsp;<num_objs>&nbsp;<objsize>&nbsp;<objperslab>&nbsp;<pagesperslab>&nbsp;:&nbsp;tunables&nbsp;<limit>&nbsp;<batchcount>&nbsp;<sharedfactor>&nbsp;:&nbsp;slabdata&nbsp;<active_slabs>&nbsp;<num_slabs>&nbsp;<sharedavail>

解决方案

  • 解决方法思路：关闭 runc 和 kubelet 的 kmem，因为升级内核的方案改动较大，此处不采用。
  • kmem 导致内存泄露的原因：
内核对于每个 cgroup 子系统的的条目数是有限制的，限制的大小定义在 kernel/cgroup.c #L139，当正常在 cgroup 创建一个 group 的目录时，条目数就加 1。我们遇到的情况就是因为开启了 kmem accounting 功能，虽然 cgroup 的目录删除了，但是条目没有回收。这样后面就无法创建 65535 个 cgroup 了。也就是说，在当前内核版本下，开启了 kmem accounting 功能，会导致 memory cgroup 的条目泄漏无法回收。
2.1 编译 runc
  • 配置 go 语言环境
$&nbsp;wget&nbsp;https://dl.google.com/go/go1.12.9.linux-amd64.tar.gz
$&nbsp;tar&nbsp;xf&nbsp;go1.12.9.linux-amd64.tar.gz&nbsp;-C&nbsp;/usr/local/

#&nbsp;写入bashrc
$&nbsp;vim&nbsp;~/.bashrc
$&nbsp;export&nbsp;GOPATH=&quot;/data/Documents&quot;
$&nbsp;export&nbsp;GOROOT=&quot;/usr/local/go&quot;
$&nbsp;export&nbsp;PATH=&quot;$GOROOT/bin:$GOPATH/bin:$PATH&quot;
$&nbsp;export&nbsp;GO111MODULE=off

#&nbsp;验证
$&nbsp;source&nbsp;~/.bashrc
$&nbsp;go&nbsp;env
  • 下载 runc 源码
$&nbsp;mkdir&nbsp;-p&nbsp;/data/Documents/src/github.com/opencontainers/
$&nbsp;cd&nbsp;/data/Documents/src/github.com/opencontainers/
$&nbsp;git&nbsp;clone&nbsp;https://github.com/opencontainers/runc
$&nbsp;cd&nbsp;runc/
$&nbsp;git&nbsp;checkout&nbsp;v1.0.0-rc9&nbsp;&nbsp;#&nbsp;切到v1.0.0-rc9&nbsp;tag
  • 编译
#&nbsp;安装编译组件
$&nbsp;sudo&nbsp;yum&nbsp;install&nbsp;libseccomp-devel
$&nbsp;make&nbsp;BUILDTAGS='seccomp&nbsp;nokmem'
#&nbsp;编译完成之后会在当前目录下看到一个runc的可执行文件,等kubelet编译完成之后会将其替换
2.2 编译 kubelet
  • 下载 kubernetes 源码
$&nbsp;mkdir&nbsp;-p&nbsp;/root/k8s/
$&nbsp;cd&nbsp;/root/k8s/
$&nbsp;git&nbsp;clone&nbsp;https://github.com/kubernetes/kubernetes
$&nbsp;cd&nbsp;kubernetes/
$&nbsp;git&nbsp;checkout&nbsp;v1.15.3
  • 制作编译环境的镜像(Dockerfile 如下)
FROM&nbsp;centos:centos7.3.1611

ENV&nbsp;GOROOT&nbsp;/usr/local/go
ENV&nbsp;GOPATH&nbsp;/usr/local/gopath
ENV&nbsp;PATH&nbsp;/usr/local/go/bin:$PATH

RUN&nbsp;yum&nbsp;install&nbsp;rpm-build&nbsp;which&nbsp;where&nbsp;rsync&nbsp;gcc&nbsp;gcc-c++&nbsp;automake&nbsp;autoconf&nbsp;libtool&nbsp;make&nbsp;-y&nbsp;\
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&&&nbsp;curl&nbsp;-L&nbsp;https://studygolang.com/dl/golang/go1.12.9.linux-amd64.tar.gz&nbsp;|&nbsp;tar&nbsp;zxvf&nbsp;-&nbsp;-C&nbsp;/usr/local
  • 在制作好的 go 环境镜像中来进行编译 kubelet
$&nbsp;docker&nbsp;run&nbsp;&nbsp;-it&nbsp;--rm&nbsp;&nbsp;&nbsp;-v&nbsp;/root/k8s/kubernetes:/usr/local/gopath/src/k8s.io/kubernetes&nbsp;&nbsp;&nbsp;build-k8s:centos-7.3-go-1.12.9-k8s-1.15.3&nbsp;&nbsp;&nbsp;bash
$&nbsp;cd&nbsp;/usr/local/gopath/src/k8s.io/kubernetes
#编译
$&nbsp;GO111MODULE=off&nbsp;KUBE_GIT_TREE_STATE=clean&nbsp;KUBE_GIT_VERSION=v1.15.3&nbsp;make&nbsp;kubelet&nbsp;GOFLAGS=&quot;-tags=nokmem&quot;
  • 替换原有的 runc 和 kubelet
  • 将原有 runc 和 kubelet 备份
$&nbsp;mv&nbsp;/usr/bin/kubelet&nbsp;/home/kubelet
$&nbsp;mv&nbsp;/usr/bin/docker-runc&nbsp;/home/docker-runc
  • 停止 docker 和 kubelet
$&nbsp;systemctl&nbsp;stop&nbsp;docker
$&nbsp;systemctl&nbsp;stop&nbsp;kubelet
  • 将编译好的 runc 和 kubelet 进行替换
$&nbsp;cp&nbsp;kubelet&nbsp;/usr/bin/kubelet
$&nbsp;cp&nbsp;kubelet&nbsp;/usr/local/bin/kubelet
$&nbsp;cp&nbsp;runc&nbsp;/usr/bin/docker-runc
  • 检查 kmem 是否关闭前需要将此节点的 pod 杀掉重启或者重启服务器,当结果为 0 时成功
$&nbsp;cat&nbsp;/sys/fs/cgroup/memory/kubepods/burstable/memory.kmem.usage_in_bytes
  • 检查是否还存在内存泄露的情况
$&nbsp;cat&nbsp;/sys/fs/cgroup/memory/kubepods/memory.kmem.slabinfo
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