Comment utiliser le diagnostic de la mémoire - Container Service for Kubernetes

Identifiez les fuites de mémoire, la fragmentation et les erreurs OOM dans vos clusters ACK grâce à des outils de diagnostic visuels.

Le diagnostic de la mémoire couvre trois domaines : vue d'ensemble de la mémoire, analyse de la mémoire et analyse OOM. Inspectez l'utilisation de la mémoire au niveau des nœuds et des pods.

Remarque

Les éléments de diagnostic affichés reflètent la configuration réelle de votre cluster.

Important

Lorsque vous exécutez un diagnostic, ACK collecte des données depuis chaque nœud, notamment la version du système, l'état de charge, le statut de Docker et de kubelet, ainsi que les messages d'erreur clés présents dans les journaux système. ACK ne collecte aucune donnée métier ni information sensible.

Flux de travail du diagnostic

Utilisez les trois zones de diagnostic dans l'ordre pour cibler un problème de mémoire :

Vue d'ensemble de la mémoire — Vérifiez les risques liés à la mémoire : fuites, fragmentation, entrées Memcg non libérées et gaspillage THP. Utilisez les graphiques pour confirmer si l'utilisation anormale provient de la mémoire du noyau ou de la mémoire applicative.
Analyse de la mémoire — Descendez au niveau des processus et des pods pour identifier quel processus ou conteneur consomme une quantité excessive de mémoire anonyme, de cache de pages ou de mémoire partagée.
Analyse OOM — Examinez le nombre et les types d'événements OOM afin de déterminer si les erreurs surviennent au niveau du nœud (Host) ou du conteneur (cgroup), et quels conteneurs ont atteint leurs limites de mémoire.

Vue d'ensemble de la mémoire

Cette section identifie les risques liés à la mémoire via les éléments de diagnostic suivants.

Élément de diagnostic	Description
Leaked Memory	Vérifie la présence de fuites de mémoire du noyau dans Slab, Vmalloc et le système buddy (allocpage).
Memory Usage	Affiche l'utilisation de la mémoire système.
Memcg	Vérifie si des groupes de contrôle de mémoire (Memcg) non libérés dégradent les performances du système ou provoquent des erreurs statistiques.
Memory Fragmentation	Vérifie la présence de fragmentation de la mémoire qui dégrade les performances du système.
THPZeroPage	Évalue le ratio de gaspillage lié aux Transparent Huge Pages (THP).

L'utilisation de la mémoire système est représentée selon trois catégories :

Mémoire du noyau (kernel) : mémoire totale utilisée par le noyau du système d'exploitation.
Mémoire applicative (app) : mémoire totale utilisée par les programmes en mode utilisateur.
Mémoire libre (free) : mémoire système totale disponible.

Concepts clés

Les termes suivants sont utilisés tout au long du diagnostic de la mémoire.

Terme	Description
Fuite de mémoire	Se produit lorsque la mémoire allouée dynamiquement n'est jamais libérée, entraînant une croissance continue de l'utilisation de la mémoire. Les fuites non résolues dégradent les performances et peuvent provoquer des plantages.
Utilisation de la mémoire	Utilisation de la mémoire = (Mémoire totale - Mémoire libre) x 100 / Mémoire totale. Le cache de pages compte comme de la mémoire libre et n'affecte pas l'utilisation, car le noyau peut le récupérer à tout moment.
Memcg non libéré	Groupe de contrôle de mémoire non libéré en raison d'une exception système. Peut dégrader les performances du système.
Fragmentation de la mémoire	Avec le temps, les blocs de mémoire contigus libres deviennent trop petits pour satisfaire les demandes d'allocation importantes. Cela retarde l'allocation et provoque une instabilité des applications.
Ratio de gaspillage THP	Ratio de gaspillage THP = Nombre de THP zéro x 100 % / Nombre total de THP. Consultez les détails sur les THP ci-dessous.
Système buddy	Algorithme du noyau Linux pour la gestion des pages mémoire. Il divise les pages en 11 groupes avec des tailles de blocs en puissances de deux : 4 Ko, 8 Ko, 16 Ko, 32 Ko ... 4 Mo. La plupart des pages font 4 Ko.
Slab	Alloue de petits morceaux de mémoire au-dessus du système buddy.
Vmalloc	Alloue de la mémoire avec un mappage non linéaire au-dessus du système buddy.
Cache de pages (filecache)	Linux met en cache le contenu des fichiers en mémoire pour accélérer les accès ultérieurs.
Mémoire anonyme	Mémoire allouée dynamiquement au tas et à la pile d'un processus via `new`, `malloc` ou `mmap`. Elle n'est pas associée à un système de fichiers.
Mémoire partagée	Bloc de mémoire partagé par deux processus ou plus pour la communication inter-processus.
tmpfs	Système de fichiers temporaire Linux reposant sur la mémoire. Toutes les lectures et écritures sont mises en cache en mémoire.
hugetlb	Mémoire consommée par les pages énormes dans un système de fichiers.

Détails sur les THP

Les Transparent Huge Pages (THP) sont des pages énormes de 2 Mio ou 1 Gio dans le noyau. Chaque sous-page fait 4 Kio, donc une THP de 2 Mio équivaut à 512 sous-pages.

Lorsque les THP sont activées, le noyau alloue dynamiquement des THP pour réduire les défauts TLB (Translation Lookaside Buffer) et améliorer les performances. Cependant, les THP peuvent entraîner un gonflement de la mémoire et une surallocation : lorsqu'une application demande seulement 8 Kio (2 sous-pages), le noyau alloue une THP complète de 2 Mio, laissant 510 sous-pages à zéro qui gaspillent la taille de l'ensemble résident (RSS) et peuvent déclencher des erreurs OOM.

Métriques de la mémoire du noyau

Dans la plupart des cas, les fuites de mémoire se manifestent par une utilisation anormale dans Sunreclaim ou le système buddy. Surveillez attentivement ces métriques.

Métrique	Description
SReclaimable	Mémoire que Slab peut récupérer.
Sunreclaim	Mémoire que Slab ne peut pas récupérer. Une croissance anormale indique fortement une fuite de mémoire du noyau.
PageTables	Mémoire occupée par les tables de pages du noyau.
Vmalloc	Mémoire allouée par Vmalloc.
KernelStack	Mémoire totale de pile du noyau utilisée par les processus.
AllocPages	Mémoire allouée depuis le système buddy par des fonctions telles que `alloc_pages`. Non récupérable via aucun fichier de nœud ; une utilisation excessive crée un trou noir de mémoire.

Métriques de la mémoire applicative

Lors de l'analyse de l'utilisation de la mémoire en mode utilisateur, concentrez-vous sur la mémoire anonyme, la mémoire partagée et le cache de pages.

Métrique	Description
filecache	Cache de pages pouvant être récupéré en exécutant drop caches.
anon	Mémoire anonyme utilisée par le tas et la pile d'un programme. Une utilisation élevée suggère une fuite de mémoire du processus ou l'activation des THP.
mlock	Mémoire verrouillée par le système.
huge	Mémoire utilisée par les pages énormes.
buffer	Mémoire utilisée par les métadonnées des périphériques bloc et du système de fichiers.
shmem	Mémoire partagée (tmpfs). Des fuites se produisent si un fichier tmpfs n'est pas supprimé après la fin du processus, ou si un fichier est supprimé alors qu'il est encore ouvert.

Analyse de la mémoire

Propose deux vues : mémoire des processus et mémoire des pods.

Mémoire des processus

Liste les processus triés par utilisation de la mémoire et détaille la mémoire anonyme, le cache de pages et la mémoire partagée.

Mémoire des pods

Indique quels fichiers occupent le cache de pages et la mémoire partagée dans chaque conteneur et pod, avec les ratios de cache actif et inactif.

Élément de diagnostic	Description
Pod	Nom du pod.
Container	Nom du conteneur.
File	Chemin complet du fichier, incluant le nom du fichier.
Cache	Cache de pages (filecache) occupé par le fichier.
Container Cache	Cache au niveau du conteneur occupé par le fichier. Plusieurs processus dans le même conteneur peuvent référencer le même fichier.
Active Cache	Cache de pages actuellement utilisé.
Inactive Cache	Cache de pages non utilisé, éligible à la récupération.

Analyse OOM

Diagnostique les erreurs d'épuisement de la mémoire (out-of-memory) via les éléments suivants.

Élément de diagnostic	Description
OS OOM Count	Nombre total d'erreurs OOM depuis le démarrage de l'hôte jusqu'au diagnostic.
Available Memory	Mémoire système libre actuelle.
Low Watermark	Seuil bas de mémoire. Lorsque la mémoire disponible descend en dessous de cette valeur, le noyau déclenche une récupération asynchrone de la mémoire.
Container	Nom du pod, ID du conteneur ou nom du cgroup.
limit	Limite de mémoire configurée pour le conteneur.
usage	Mémoire actuellement utilisée par le conteneur.
OOM Count	Nombre total d'erreurs OOM dans le conteneur.
OOM Type	Type d'erreur OOM : Host ou cgroup.