在 Kubernetes 节点上配置交换内存

本文演示了如何使用 kubeadm 在 Kubernetes 节点上制备和启用交换内存。

教程目标

• 使用 kubeadm 在 Kubernetes 节点上制备交换内存。
• 学习配置加密和未加密的交换内存。
• 学习如何在系统启动时启用交换内存。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，且必须配置 kubectl 命令行工具让其与你的集群通信。 建议运行本教程的集群至少有两个节点，且这两个节点不能作为控制平面主机。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

• iximiuz Labs
• Killercoda
• KodeKloud
• 玩转 Kubernetes

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

你需要在集群中至少有一个运行 Linux 操作系统的工作节点。 本次演示需要先安装 kubeadm 工具，安装步骤请参考 kubeadm 安装指南。

在每个需要配置交换内存的工作节点上，你需要以下工具：

• fallocate
• mkswap
• swapon

对于加密的交换空间（推荐），你还需要：

• cryptsetup

使用 kubeadm 安装支持交换内存的集群

创建交换文件并启用交换内存

如果当前节点未启用交换内存，则需要先制备交换空间。 本节将展示如何以加密和未加密的方式创建 4GiB 的交换文件。

• 设置加密的交换内存
• 设置未加密的交换内存

# 分配存储空间并限制访问权限
fallocate --length 4GiB /swapfile
chmod 600 /swapfile

# 基于已分配的存储空间创建加密设备
cryptsetup --type plain --cipher aes-xts-plain64 --key-size 256 -d /dev/urandom open /swapfile cryptswap

# 格式化此交换空间
mkswap /dev/mapper/cryptswap

# 为换页激活交换空间
swapon /dev/mapper/cryptswap

# 分配存储空间并限制访问权限
fallocate --length 4GiB /swapfile
chmod 600 /swapfile

# 格式化此交换空间
mkswap /swapfile

# 为换页激活交换空间
swapon /swapfile

验证交换内存是否启用

你可以使用 swapon -s 命令或 free 命令来验证交换内存是否启用。

使用 swapon -s：

Filename       Type		Size		Used		Priority
/dev/dm-0      partition 	4194300		0		-2

使用 free -h：

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.8Gi       1.3Gi       249Mi        25Mi       2.5Gi       2.5Gi
Swap:          4.0Gi          0B       4.0Gi

引导时启用交换内存

在设置好交换内存后，若要在系统引导时启动交换文件，通常有两种做法： 你可以设置一个 systemd 单元来激活（加密的）交换内存，或者在 /etc/fstab 文件中添加类似于 /swapfile swap swap defaults 0 0 的行。

使用 systemd 激活交换内存，可以确保在交换内存可用之前延迟启动 kubelet（如果你有这个需求）。 同样，使用 systemd 还可以让服务器在 kubelet（以及通常的容器运行时）关闭之前保持交换内存处于启用状态。

配置 kubelet

在节点上启用交换内存后，需要按如下方式配置 kubelet。 你需要为此节点选择一种交换内存行为。 在本教程中，你将配置 LimitedSwap 行为。

找到并编辑 kubelet 配置文件，然后：

• 将 failSwapOn 设置为 false
• 将 memorySwap.swapBehavior 设置为 LimitedSwap

# 此代码片段应添加到 kubelet 的配置文件中
failSwapOn: false
memorySwap:
    swapBehavior: LimitedSwap

为了使这些配置生效，需重启 kubelet。 通常你需要为此运行以下命令：

systemctl restart kubelet.service

你应该会发现 kubelet 现在处于健康状态，并且你可以根据需要运行使用交换内存的 Pod。