Container Service for Kubernetes:Enable container memory QoS

Açık kaynak Kubernetes bellek QoS'ye göre avantajları

Yukarı akış Kubernetes bellek QoS özelliği (Kubernetes 1.22+) yalnızca cgroup v2'yi destekler, manuel kubelet yapılandırması gerektirir ve pod veya ad alanı düzeyinde ayrıntıgranülarite sunmaz.

ack-koordinator, yukarı akış uygulamasını iki şekilde geliştirir:

• Daha geniş çekirdek uyumluluğu: cgroup v1 ve v2'yi destekler; memcg arka uç eşzamansız geri kazanımı ve minimum su işareti derecelendirmesi gibi Alinux çekirdek özelliklerine dayanır. Ayrıntılar için bkz. Çekirdek özellikleri ve arabirimlerine genel bakış.

• Ayrıntılı yapılandırma: Pod açıklamaları veya ConfigMap'ler aracılığıyla bellek QoS'yi pod, ad alanı veya küme düzeyinde yapılandırabilirsiniz.

Yapılandırma mekanizması

ack-koordinator, bellek QoS için dört cgroup parametresi kullanır. Her biri Gelişmiş parametreler bölümündeki yapılandırma seçenekleriyle eşleşir:

Yapılandırma önceliği

Aynı pod için birden fazla yapılandırma kaynağı geçerli olduğunda ack-koordinator aşağıdaki öncelik sırasını (en yüksekten en düşüğe) kullanır:

1. Pod açıklaması (koordinator.sh/memoryQOS)

2. Ad alanı düzeyinde ConfigMap (ack-slo-pod-config)

3. Küme düzeyinde ConfigMap (ack-slo-config)

QoS sınıfı eşlemesi

Bir podda koordinator.sh/qosClass etiketi yoksa ack-koordinator Kubernetes QoS sınıflarını otomatik olarak eşler:

Testi çalıştırın

1. redis-demo.yaml dosyasını oluşturun:

   apiVersion: v1
   kind: ConfigMap
   metadata:
     name: redis-demo-config
   data:
     redis-config: |
       appendonly yes
       appendfsync no
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: redis-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'LS'
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}'
   spec:
     containers:
     - name: redis
       image: redis:5.0.4
       command:
         - redis-server
         - "/redis-master/redis.conf"
       env:
       - name: MASTER
         value: "true"
       ports:
       - containerPort: 6379
       resources:
         limits:
           cpu: "2"
           memory: "6Gi"
         requests:
           cpu: "2"
           memory: "2Gi"
       volumeMounts:
       - mountPath: /redis-master-data
         name: data
       - mountPath: /redis-master
         name: config
     volumes:
       - name: data
         emptyDir: {}
       - name: config
         configMap:
           name: redis-demo-config
           items:
           - key: redis-config
             path: redis.conf
     nodeName: # Set to the name of the node running Redis.
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: redis-demo
   spec:
     ports:
     - name: redis-port
       port: 6379
       protocol: TCP
       targetPort: 6379
     selector:
       name: redis-demo
     type: ClusterIP

2. Redis'i dağıtın:

   kubectl apply -f redis-demo.yaml

3. Stress aracıyla bellek aşırı tahsisini simüle edin. stress-demo.yaml dosyasını oluşturun:

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: stress-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'BE'
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}'
   spec:
     containers:
       - args:
           - '--vm'
           - '2'
           - '--vm-bytes'
           - 11G
           - '-c'
           - '2'
           - '--vm-hang'
           - '2'
         command:
           - stress
         image: polinux/stress
         imagePullPolicy: Always
         name: stress
     restartPolicy: Always
     nodeName: # Set to the same node as redis-demo.

4. Stres iş yükünü dağıtın:

   kubectl apply -f stress-demo.yaml

5. Karşılaştırma testini çalıştırmadan önce genel minimum su işaretini doğrulayın.

   Önemli

   Bellek aşırı tahsisi senaryolarında düşük bir genel minimum su işareti, bellek geri kazanımından önce OOM killer'ın çalışmasına neden olur. 32 GB'lık bir düğüm için bu değeri en az 4.000.000 KB olarak ayarlayın.

   cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes

   Beklenen çıktı:

   4000000

6. Redis poduna istek göndermek için memtier-benchmark'ı dağıtın:

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     labels:
       name: memtier-demo
     name: memtier-demo
   spec:
     containers:
       - command:
           - memtier_benchmark
           - '-s'
           - 'redis-demo'
           - '--data-size'
           - '200000'
           - "--ratio"
           - "1:4"
         image: 'redislabs/memtier_benchmark:1.3.0'
         name: memtier
     restartPolicy: Never
     nodeName: # Set to the name of the node sending requests.

7. Karşılaştırma sonuçlarını kontrol edin:

   kubectl logs -f memtier-demo

8. Karşılaştırmak için her iki podda da bellek QoS'yi devre dışı bırakın ve testi tekrarlayın:

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: redis-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'LS'
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "none"}'
   spec:
     ...
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: stress-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'BE'
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "none"}'

Test sonuçları

Bellek QoS'nin etkinleştirilmesi, bellek aşırı tahsisi altında Redis gecikme süresini %7,9 oranında azaltmış ve aktarım hızını %8,7 oranında artırmıştır.

ack-koordinator'a yükseltme yaptıktan sonra ack-slo-manager'dan gelen bellek QoS yapılandırması hala geçerli mi?

Evet. ack-koordinator, ack-slo-manager 0.8.0 ve önceki sürümlerde kullanılan açıklama tabanlı protokol ile geriye dönük uyumludur:

• alibabacloud.com/qosClass — QoS sınıfını ayarlar

• alibabacloud.com/memoryQOS — bellek QoS'yi yapılandırır

Aşağıdaki tabloda her sürümün hangi protokolleri desteklediği gösterilmektedir:

alibabacloud.com protokolü desteği 30 Temmuz 2023'te sona ermiştir. koordinator.sh protokolüne geçiş yapın.