問題描述

1. 當 k8s 集群運行日久以后，有的 node 無法再新建 pod，並且出現如下錯誤，當重啟服務器之后，才可以恢復正常使用。查看 pod 狀態的時候會出現以下報錯。

   applying cgroup … caused: mkdir …no space left on device

或者在 describe pod 的時候出現 cannot allocate memory。

這時候你的 k8s 集群可能就存在內存泄露的問題了，當創建的 pod 越多的時候內存會泄露的越多，越快。

2. 具體查看是否存在內存泄露

   $ cat /sys/fs/cgroup/memory/kubepods/memory.kmem.slabinfo

當出現 cat: /sys/fs/cgroup/memory/kubepods/memory.kmem.slabinfo: Input/output error 則說明不存在內存泄露的情況 如果存在內存泄露會出現

slabinfo - version: 2.1
# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab> : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor> : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>

解決方案

1. 解決方法思路：關閉 runc 和 kubelet 的 kmem，因為升級內核的方案改動較大，此處不采用。

2. kmem 導致內存泄露的原因：

內核對於每個 cgroup 子系統的的條目數是有限制的，限制的大小定義在 kernel/cgroup.c #L139，當正常在 cgroup 創建一個 group 的目錄時，條目數就加 1。我們遇到的情況就是因為開啟了 kmem accounting 功能，雖然 cgroup 的目錄刪除了，但是條目沒有回收。這樣后面就無法創建 65535 個 cgroup 了。也就是說，在當前內核版本下，開啟了 kmem accounting 功能，會導致 memory cgroup 的條目泄漏無法回收。

2.1 編譯 runc

• 配置 go 語言環境

  $ wget https://dl.google.com/go/go1.12.9.linux-amd64.tar.gz
  $ tar xf go1.12.9.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/
  
  # 寫入bashrc
  $ vim ~/.bashrc
  $ export GOPATH="/data/Documents"
  $ export GOROOT="/usr/local/go"
  $ export PATH="$GOROOT/bin:$GOPATH/bin:$PATH"
  $ export GO111MODULE=off
  
  # 驗證
  $ source ~/.bashrc
  $ go env

• 下載 runc 源碼

  $ mkdir -p /data/Documents/src/github.com/opencontainers/
  $ cd /data/Documents/src/github.com/opencontainers/
  $ git clone https://github.com/opencontainers/runc
  $ cd runc/
  $ git checkout v1.0.0-rc9  # 切到v1.0.0-rc9 tag

• 編譯

  # 安裝編譯組件
  $ sudo yum install libseccomp-devel
  $ make BUILDTAGS='seccomp nokmem'
  # 編譯完成之后會在當前目錄下看到一個runc的可執行文件,等kubelet編譯完成之后會將其替換

2.2 編譯 kubelet

• 下載 kubernetes 源碼

  $ mkdir -p /root/k8s/
  $ cd /root/k8s/
  $ git clone https://github.com/kubernetes/kubernetes
  $ cd kubernetes/
  $ git checkout v1.15.3

• 制作編譯環境的鏡像(Dockerfile 如下)

  FROM centos:centos7.3.1611
  
  ENV GOROOT /usr/local/go
  ENV GOPATH /usr/local/gopath
  ENV PATH /usr/local/go/bin:$PATH
  
  RUN yum install rpm-build which where rsync gcc gcc-c++ automake autoconf libtool make -y \
      && curl -L https://studygolang.com/dl/golang/go1.12.9.linux-amd64.tar.gz | tar zxvf - -C /usr/local

• 在制作好的 go 環境鏡像中來進行編譯 kubelet

  $ docker run  -it --rm   -v /root/k8s/kubernetes:/usr/local/gopath/src/k8s.io/kubernetes   build-k8s:centos-7.3-go-1.12.9-k8s-1.15.3   bash
  $ cd /usr/local/gopath/src/k8s.io/kubernetes
  #編譯
  $ GO111MODULE=off KUBE_GIT_TREE_STATE=clean KUBE_GIT_VERSION=v1.15.3 make kubelet GOFLAGS="-tags=nokmem"

3. 替換原有的 runc 和 kubelet

• 將原有 runc 和 kubelet 備份

  $ mv /usr/bin/kubelet /home/kubelet
  $ mv /usr/bin/docker-runc /home/docker-runc

• 停止 docker 和 kubelet

  $ systemctl stop docker
  $ systemctl stop kubelet

• 將編譯好的 runc 和 kubelet 進行替換

  $ cp kubelet /usr/bin/kubelet
  $ cp kubelet /usr/local/bin/kubelet
  $ cp runc /usr/bin/docker-runc

• 檢查 kmem 是否關閉前需要將此節點的 pod 殺掉重啟或者重啟服務器,當結果為 0 時成功

  $ cat /sys/fs/cgroup/memory/kubepods/burstable/memory.kmem.usage_in_bytes

• 檢查是否還存在內存泄露的情況

  $ cat /sys/fs/cgroup/memory/kubepods/memory.kmem.slabinfo