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Conteinerizar seus aplicativos Java para Kubernetes

  • Artigo

Este artigo descreve como colocar em contêiner seus aplicativos Java para implantação no Kubernetes. Para obter diretrizes sobre memória de contêiner, memória de heap JVM, GCs (coletores de lixo) e núcleos de vCPU, consulte Conteinerizar seus aplicativos Java.

Determinar a SKU de VM apropriada para o pool de nós de Kubernetes

Determine se o pool de nós do Kubernetes ou os pools disponíveis para o cluster podem se ajustar à memória do contêiner e aos núcleos de vCPU que você pretende usar. Se o pool de nós puder hospedar o aplicativo, continue. Caso contrário, provisione um pool de nós apropriado para a quantidade de memória do contêiner e o número de núcleos de vCPU que você pretende utilizar.

Tenha em mente que o custo de um SKU de VM é proporcional ao número de núcleos e à quantidade de memória. Depois de determinar seu ponto de partida em termos de vCPUs e memória para uma instância de contêiner, determine se você pode atender às necessidades do aplicativo apenas dimensionando horizontalmente. Para sistemas confiáveis e sempre ativos, no mínimo duas réplicas devem estar disponíveis. Expandir vertical e horizontal conforme necessário.

Definir solicitações e limites da CPU

Se você precisar limitar a CPU, aplique o mesmo valor para limits e requests no arquivo de implantação. A JVM não ajusta dinamicamente seu runtime, como o GC e outros pools de threads. A JVM lê o número de processadores disponíveis somente durante o tempo de inicialização.

Dica

Defina o mesmo valor para solicitações de CPU e limites de CPU.

containers:
- image: myimage
  name: myapp
  resources:
    limits:
      cpu: "2"
    requests:
      cpu: "2"

Entender os processadores disponíveis para JVM

Quando a JVM do HotSpot no OpenJDK identifica que está em execução dentro de um contêiner, ela usa valores como cpu_quota e cpu_period para determinar quantos processadores estão disponíveis para ele. Em geral, qualquer valor até 1000m milicores é identificado como uma máquina de processador único. Qualquer valor entre 1001m e 2000m é identificado como um computador processador duplo e assim por diante. Essas informações estão disponíveis por meio da API Runtime.getRuntime().availableProcessors(). Alguns dos GCs simultâneos também podem usar esse valor para configurar seus threads. Outras APIs, bibliotecas e estruturas também podem usar essas informações para configurar pools de threads.

As cotas de CPU do Kubernetes estão relacionadas à quantidade de tempo que um processo gasta na CPU e não ao número de CPUs disponíveis para o processo. Runtimes multi-threaded, como a JVM, ainda podem usar vários processadores simultaneamente, com vários threads. Mesmo que um contêiner tenha um limite de uma vCPU, a JVM poderá ser instruída a ver dois ou mais processadores disponíveis.

Para informar a JVM do número exato de processadores que ele deve ver em um ambiente do Kubernetes, use o seguinte sinalizador JVM:

-XX:ActiveProcessorCount=N

Definir a solicitação de memória e os limites

Defina os limites de memória para a quantidade que você determinou anteriormente. Verifique se o número de limites de memória é a memória do contêiner e não o valor de memória de heap JVM.

Dica

Defina as solicitações de memória iguais aos limites de memória.

containers:
  - name: myimage
    image: myapp
    resources:
      limits:
        memory: "4Gi"
      requests:
        memory: "4Gi"

Definir os argumentos JVM no arquivo de implantação

Lembre-se de definir a memória do heap da JVM para o valor que você determinou anteriormente. Recomendamos que você passe esse valor como uma variável de ambiente para que você possa alterá-lo facilmente sem a necessidade de recompilar a imagem do contêiner.

containers:
  - name: myimage
    image: myapp
    env:
    - name: JAVA_OPTS
      value: "-XX:+UseParallelGC -XX:MaxRAMPercentage=75"

Próximas etapas