Kubernetes中Pod间共享内存方案
概要：一些公共服务组件在执着性能过程中，与业务耦合太紧，导致在制作基础镜像时，都会把这些基础组件都包进来，因此当业务镜像启动后，容器里面一大堆进程，这让Kubernetes对Pod的管理不存在相当大隐患。为了让业务容器瘦身，堪称为了基础组件自身的管理更加独立国家和便利，将基础组件从业务镜像中挤压并DaemonSet容器化部署。然而一些基础组件Agent与业务Pod之间通过共享内存的方式展开通信，同一Node中横跨Pod的共享内存方案是首先要解决问题的问题。
概要：一些公共服务组件在执着性能过程中，与业务耦合太紧，导致在制作基础镜像时，都会把这些基础组件都包进来，因此当业务镜像启动后，容器里面一大堆进程，这让Kubernetes对Pod的管理不存在相当大隐患。为了让业务容器瘦身，堪称为了基础组件自身的管理更加独立国家和便利，将基础组件从业务镜像中挤压并DaemonSet容器化部署。然而一些基础组件Agent与业务Pod之间通过共享内存的方式展开通信，同一Node中横跨Pod的共享内存方案是首先要解决问题的问题。目录：一、为什么要将公共基础组件Agent展开DaemonSet部署二、Linux共享内存机制三、同一Node上弗Pod的共享内存方案四、灰度上线一、为什么要将公共基础组件Agent展开DaemonSet部署自研的公共基础组件，比如服务路由组件、安全性组件等，一般来说以进程方式部署在Node上并同时为Node上所有的业务获取服务，微服务及容器化之后，服务数量成百上千的快速增长，如果以sidecar或者包到业务Image中之后PerPodPerAgent的方式部署，那么基础组件的Server端的压力有可能也不会成百上千的快速增长，风险是相当大的。
因此，我们期望能以DaemonSet方式部署这些组件的Agents。再行说道说道Kubernetes大行其道的今天，如果不将这些基础组件从业务Pod中挤压，不存在哪些问题：业务容器中不存在一大堆进程，我们在为Pod申请人资源（cpu／memrequestandlimit）时，不仅要考虑到业务应用于本身的资源消耗，还要考虑到这些基础组件的资源消耗。而且一旦某些Agent有Bug，比如内存外泄，这将造成Pod株连被修复，甚至CgroupOOM在kill进程时，有可能将业务进程kill了。违反了Kubernetes＆微服务的部署最佳实践中：PerProcessPerContaienr，并且业务进程在前台运营，使其与容器共生死，不然这将造成Kubernetes无法根据业务进程状态关联到容器状态，进而展开低能用管理。
一个Node上运营10个Pod，那么就不会有x10的基础组件数量在Node上。没容器化之前，一个Node只要部署一个组件进程才可，容器化之后，集群中组件Agents数量要几十倍的快速增长，如果业务展开了微服务合并，这个指数不会更大，这些基础组件服务端否能忍受比以往低几十倍上百倍的通信催促，这是不得而知的。如果你要全网升级某个基础组件Agent，那你可能会疯掉，你必须新的打所有业务镜像，然后全网业务要展开灰度升级。因为一个Agent的升级，造成你被迫修复业务Pod。
你可能会说道，基础组件Agents都会有自己的热升级方案，我们通过它们的方案升级就好了呀，那你将引进相当大困难：Agents的热升级因为无法被Kubernetes感官，将引起Kubernetes中集群中的数据不完全一致问题，那就知道要返回虚拟机或者物理机部署的玩法了。当然，这样的市场需求，我们也想要过通过Operator也构建，但代价过于大了，而且很不CloudNative！将基础组件Agents从业务Pod中挤压，以上的问题都能解决问题了，架构上的解法耦带给的益处需要多言。
而且我们可以通过Kubernetes管理这些基础组件Agents了，享用其治愈、滑动升级等益处。二、Linux共享内存机制然而，理想很幸福，现实很残忍。首先要解决问题的问题是，有些组件Agent与业务Pod之间是通过共享内存通信的，这跟Kubernetes＆微服务的最佳实践中背道而驰。
大家都告诉，Kubernetes单个Pod内是分享IPC的，并且可以通过挂架Medium为Memory的EmptyDirVolume分享同一块内存Volume。首先我们来理解一下Linux共享内存的两种机制：POSIX共享内存（shm＿open（）、shm＿unlink（））SystemV共享内存（shmget（）、shmat（）、shmdt（））其中，SystemV共享内存历史悠久，一般的UNIX系统上都有这套机制；而POSIX共享内存机制模块更为便利易懂，一般是融合内存同构mmap用于。mmap和SystemV共享内存的主要区别在于：sysvshm是长久简化的，除非被一个进程具体的移除，否则它一直不存在于内存里，直到系统关机mmap同构的内不存在不是长久简化的，如果进程重开，同构旋即过热，除非事前早已同构到了一个文件上／dev／shm是Linux下sysv共享内存的配置文件挂架点POSIX共享内存是基于tmpfs来构建的。
实质上，更进一步，不仅PSM（POSIXsharedmemory），而且SSM（SystemVsharedmemory）在内核也是基于tmpfs构建的。从这里可以看见tmpfs主要有两个起到：用作SYSV共享内存，还有电子邮件内存同构；这部分由内核管理，用户不可见用作POSIX共享内存，由用户负责管理mount，而且一般mount到／dev／shm；依赖CONFIG＿TMPFS虽然SystemV与POSIX共享内存都是通过tmpfs构建，但是不受的容许却不完全相同。
也就是说／proc／sys／kernel／shmmax只不会影响SYSV共享内存，／dev／shm只不会影响Posix共享内存。实质上，SystemV与Posix共享内存本来就是用于的两个有所不同的tmpfs实例（instance）。SYSV共享内存需要用于的内存空间只不受／proc／sys／kernel／shmmax容许；而用户通过挂架的／dev／shm，配置文件为物理内存的1／2。总结一下：POSIX共享内存与SYSV共享内存在内核都是通过tmpfs构建，但对应两个有所不同的tmpfs实例，互相独立国家。
通过／proc／sys／kernel／shmmax可以容许SYSV共享内存的最大值，通过／dev／shm可以容许POSIX共享内存的最大值（所有之和）。三、同一Node上弗Pod的共享内存方案基础组件AgentsDaemonSet部署后，Agents和业务Pod分别在同一个Node上有所不同的Pod，那么Kubernetes该如何反对这两种类型的共享内存机制呢？当然，安全性上作出了壮烈牺牲，但在非容器化之前IPC的隔绝也是没的，所以这一点是可以拒绝接受的。
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