管理 HugePages

Kubernetes 支持 Pod 中应用程序分配和使用预分配的巨页。此页面描述用户如何使用巨页。

开始之前

Kubernetes 节点必须预分配巨页，以便节点报告其巨页容量。

一个节点可以预分配多种大小的巨页，例如，/etc/default/grub 中的以下行分配了 2*1GiB 的 1 GiB 和 512*2 MiB 的 2 MiB 页面

GRUB_CMDLINE_LINUX="hugepagesz=1G hugepages=2 hugepagesz=2M hugepages=512"

节点将自动发现并将所有巨页资源报告为可调度的资源。

当您描述节点时，您应该在 Capacity 和 Allocatable 部分中看到类似于以下内容

Capacity:
  cpu:                ...
  ephemeral-storage:  ...
  hugepages-1Gi:      2Gi
  hugepages-2Mi:      1Gi
  memory:             ...
  pods:               ...
Allocatable:
  cpu:                ...
  ephemeral-storage:  ...
  hugepages-1Gi:      2Gi
  hugepages-2Mi:      1Gi
  memory:             ...
  pods:               ...

API

巨页可以通过容器级别的资源需求使用资源名称 hugepages-<size> 来使用，其中 <size> 是在特定节点上支持的、使用整数值的最紧凑的二进制表示法。例如，如果一个节点支持 2048KiB 和 1048576KiB 的页面大小，它将公开可调度的资源 hugepages-2Mi 和 hugepages-1Gi。与 CPU 或内存不同，巨页不支持超额分配。请注意，当请求巨页资源时，也必须请求内存或 CPU 资源。

一个 Pod 可以在单个 Pod 规范中使用多种巨页大小。在这种情况下，它必须对所有卷挂载使用 medium: HugePages-<hugepagesize> 表示法。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: huge-pages-example
spec:
  containers:
  - name: example
    image: fedora:latest
    command:
    - sleep
    - inf
    volumeMounts:
    - mountPath: /hugepages-2Mi
      name: hugepage-2mi
    - mountPath: /hugepages-1Gi
      name: hugepage-1gi
    resources:
      limits:
        hugepages-2Mi: 100Mi
        hugepages-1Gi: 2Gi
        memory: 100Mi
      requests:
        memory: 100Mi
  volumes:
  - name: hugepage-2mi
    emptyDir:
      medium: HugePages-2Mi
  - name: hugepage-1gi
    emptyDir:
      medium: HugePages-1Gi

只有当 Pod 请求一种大小的巨页时，它才能使用 medium: HugePages。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: huge-pages-example
spec:
  containers:
  - name: example
    image: fedora:latest
    command:
    - sleep
    - inf
    volumeMounts:
    - mountPath: /hugepages
      name: hugepage
    resources:
      limits:
        hugepages-2Mi: 100Mi
        memory: 100Mi
      requests:
        memory: 100Mi
  volumes:
  - name: hugepage
    emptyDir:
      medium: HugePages

• 巨页请求必须等于限制。如果指定了限制，但没有指定请求，则这是默认设置。
• 巨页在容器范围内隔离，因此每个容器在其 cgroup 沙箱上都有自己的限制，如容器规范中所请求。
• 由巨页支持的 EmptyDir 卷消耗的巨页内存不得超过 Pod 请求的内存。
• 通过 shmget() 与 SHM_HUGETLB 使用巨页的应用程序必须使用与 proc/sys/vm/hugetlb_shm_group 匹配的补充组运行。
• 命名空间中的巨页使用量可以通过 ResourceQuota 来控制，类似于其他计算资源（如 cpu 或 memory），使用 hugepages-<size> 令牌。