管理大页

Kubernetes 支持 Pod 中应用程序对预分配大页的分配和使用。本页描述了用户如何使用大页。

准备工作

Kubernetes 节点必须预分配大页，以便节点报告其大页容量。

节点可以预分配多种大小的大页，例如，/etc/default/grub 中的以下行分配 2*1GiB 的 1 GiB 大页和 512*2 MiB 的 2 MiB 大页。

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

节点将自动发现并报告所有大页资源作为可调度资源。

当您描述节点时，您应该在 Capacity 和 Allocatable 部分看到类似以下内容：

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

大页可以通过容器级资源需求来使用，使用资源名称 hugepages-<size>，其中 <size> 是特定节点支持的最紧凑的二进制表示的整数值。例如，如果一个节点支持 2048KiB 和 1048576KiB 的页面大小，它将暴露可调度资源 hugepages-2Mi 和 hugepages-1Gi。与 CPU 或内存不同，大页不支持超额使用。请注意，请求大页资源时，也必须请求内存或 CPU 资源。

一个 Pod 可以在单个 Pod 规约中消费多种大页大小。在这种情况下，它必须为所有卷挂载使用 medium: HugePages-<hugepagesize> 标记。

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

一个 Pod 只有在请求一种大小的大页时才可以使用 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

• 大页请求必须等于限制。如果指定了限制但未指定请求，则这是默认行为。
• 大页在容器范围内隔离，因此每个容器在自己的 cgroup 沙箱中都有一个限制，正如容器规约中请求的那样。
• 由大页支持的 EmptyDir 卷不能消耗超过 Pod 请求的大页内存。
• 通过 shmget() 和 SHM_HUGETLB 使用大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。
• 命名空间中的大页使用可以通过 ResourceQuota 控制，类似于使用 hugepages-<size> 令牌的其他计算资源（如 cpu 或 memory）。