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节点磁盘打满后 Pod 被连环驱逐:kubelet 磁盘水位与容器日志清理的实战排查

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作者 苏知远
Kubernetes磁盘kubelet容器日志驱逐SRE

现象:一台 100GB 系统盘的节点,凌晨 40 分钟驱逐了 19 个 Pod

上个月凌晨 03:12,集群里一台 8C16G、100GB 系统盘的 worker 节点(Kubernetes 1.28.9,containerd 1.7.13)突然开始批量驱逐 Pod:03:12 起 40 分钟内,kubectl get events 里出现了 19 条 Evicted 事件,节点被打上 DiskPressure taint,调度器开始把该节点上的 Pod 迁移走。诡异的是,业务监控里没有任何一个应用的磁盘 I/O 飙升,df -h 显示 / 用量从 61% 在 3 小时内爬到 97%。

排查下来,磁盘空间的大头不是镜像,而是两个「看不见」的目录:/var/log/pods/ 下某个日志狂刷的容器写了 21GB 的 0.log,加上 emptyDir 里一个被当缓存用的临时目录 14GB——合计 35GB,占了增量空间的 80% 以上。镜像层本身只占 12GB,kubelet 的镜像 GC 根本没有触发。

根因:kubelet 的磁盘水位机制,很多人只知一半

kubelet 有两个独立的水位线(--eviction-hard 和 --image-gc-high-threshold / --image-gc-low-threshold),它们管的东西完全不同:

  1. Eviction 水位(eviction-hard,默认 memory.available<100Mi,nodefs.available<10%,nodefs.inodesFree<5%):一旦 nodefs.available(根文件系统可用空间)低于阈值,kubelet 把节点标记为 DiskPressure,并按优先级驱逐 Pod。注意它的判定对象是整个根文件系统——容器日志、emptyDir、镜像、系统日志全算在内。
  2. 镜像 GC 水位(默认 high 80% / low 75%):只清理镜像层,且清理时按「最近使用时间」从旧到新删。我们的镜像只占 12%,从未触发。

反直觉的第一点:容器日志目录 /var/log/pods/ 和 /var/log/containers/ 完全不受镜像 GC 管辖。也就是说,一个每秒写 500KB 的日志容器,可以单枪匹马把节点写穿,而 kubelet 的「磁盘自保机制」对它毫无办法——它只能等整体水位超线后开始驱逐 Pod,此时业务已经受损。

反直觉的第二点:驱逐顺序不是按「谁占空间多」,而是按 QoS 优先级。BestEffort > Burstable > Guaranteed,同一 QoS 内再按「内存+磁盘」使用量从大到小。所以你的 Guaranteed 业务 Pod 是最后被驱逐的,但这不意味着它安全——节点驱逐会触发重调度,19 个 Pod 重建,P99 直接翻了 4 倍,持续了 25 分钟。

具体做法:三道防线,全部可复现

第一道:容器日志大小限制(最关键,一行配置)

在节点上给 containerd 加日志限制(/etc/containerd/config.toml):

[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
  ...

更通用的做法是在 Pod 模板里加(对 docker/containerd 都生效的 kubelet 层参数不推荐,因为它是节点级一刀切):

spec:
  containers:
  - name: app
    resources:
      limits:
        ephemeral-storage: 2Gi   # 注意:这只限容器可写层+stdout

或者用 containerd 的 max_container_log_line_size 配合 logrotate 兜底。我们最终方案是:所有生产 Pod 强制 ephemeral-storage limit(默认 2Gi),CI 环境放宽到 10Gi。

第二道:kubelet 驱逐阈值收紧 + 提前告警

# kubelet 启动参数(systemd override)
--eviction-hard=memory.available<500Mi,nodefs.available<15%,nodefs.inodesFree<10%
--eviction-minimum-reclaim=nodefs.available=5Gi

配套 Prometheus 告警(node_exporter + kubelet metrics):

- alert: NodeDiskPressureSoon
  expr: (node_filesystem_avail_bytes{mountpoint="/"} / node_filesystem_size_bytes{mountpoint="/"} * 100) < 20
  for: 5m

阈值 20% 比驱逐线 15% 早 5 个百分点触发,给我们留了人工介入窗口。

第三道:emptyDir 显式声明大小

volumes:
- name: tmp
  emptyDir:
    sizeLimit: 4Gi

没写 sizeLimit 的 emptyDir 默认无上限,直接吃到根分区满。我们全集群扫了一遍,127 个 emptyDir 卷里 89 个没写 sizeLimit,全部补齐。

踩过的坑

  1. ephemeral-storage limit 对 stdout 日志的生效时机:容器写日志超过 limit 后,kubelet 会驱逐整个 Pod,而不是把容器 OOMKill。我们一开始以为限流了日志,结果 Pod 反复重建,排查了 40 分钟才发现是驱逐。
  2. /var/log/containers/ 的 symlink 结构:/var/log/containers/xxx.log 是指向 /var/log/pods/... 的软链,直接删软链不会释放空间,要删真实文件;用 truncate -s 0 比 rm 安全,因为文件句柄还开着。
  3. 镜像 GC 的 low threshold 不是「删到 75%」:它是「删到可用空间恢复到 low 线以下就停」,实际可能只删了 2GB 就停了。别指望它一次清干净。

结论与可复用清单

  • [ ] 所有生产 Pod 加 ephemeral-storage limit(默认 2Gi,有缓存需求的单独评估)
  • [ ] 所有 emptyDir 加 sizeLimit(建议 ≤ 4Gi)
  • [ ] kubelet eviction-hard 的 nodefs.available 收紧到 15%,eviction-minimum-reclaim 设 5Gi
  • [ ] Prometheus 告警:根分区可用 < 20% 持续 5 分钟
  • [ ] 每周巡检:du -sh /var/log/pods/* 排序,Top3 容器日志量 > 5GB 的必须加 limit
  • [ ] 记住:镜像 GC 管不了日志,驱逐不保护 Guaranteed Pod 的时间,只保护它的顺序

一句话总结:K8s 的磁盘自保机制只覆盖镜像层,容器日志和 emptyDir 是裸奔的,必须你自己上保险。

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