管理大頁

Kubernetes 支援 Pod 中應用程式對預分配大頁的分配和使用。本頁描述了使用者如何使用大頁。

準備工作

Kubernetes 節點必須預分配大頁，以便節點報告其大頁容量。

節點可以預分配多種大小的大頁，例如，/etc/default/grub 中的以下行分配 2*1GiB 的 1 GiB 大頁和 512*2 MiB 的 2 MiB 大頁。

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

節點將自動發現並報告所有大頁資源作為可排程資源。

當您描述節點時，您應該在 Capacity 和 Allocatable 部分看到類似以下內容：

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

大頁可以透過容器級資源需求來使用，使用資源名稱 hugepages-<size>，其中 <size> 是特定節點支援的最緊湊的二進位制表示的整數值。例如，如果一個節點支援 2048KiB 和 1048576KiB 的頁面大小，它將暴露可排程資源 hugepages-2Mi 和 hugepages-1Gi。與 CPU 或記憶體不同，大頁不支援超額使用。請注意，請求大頁資源時，也必須請求記憶體或 CPU 資源。

一個 Pod 可以在單個 Pod 規約中消費多種大頁大小。在這種情況下，它必須為所有卷掛載使用 medium: HugePages-<hugepagesize> 標記。

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

一個 Pod 只有在請求一種大小的大頁時才可以使用 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

• 大頁請求必須等於限制。如果指定了限制但未指定請求，則這是預設行為。
• 大頁在容器範圍內隔離，因此每個容器在自己的 cgroup 沙箱中都有一個限制，正如容器規約中請求的那樣。
• 由大頁支援的 EmptyDir 卷不能消耗超過 Pod 請求的大頁記憶體。
• 透過 shmget() 和 SHM_HUGETLB 使用大頁的應用程式必須使用與 proc/sys/vm/hugetlb_shm_group 匹配的補充組執行。
• 名稱空間中的大頁使用可以透過 ResourceQuota 控制，類似於使用 hugepages-<size> 令牌的其他計算資源（如 cpu 或 memory）。