再起動・停止なし:In-Place ResizingによるPodリソースの無停止更新

InPlacePodVerticalScaling 機能は、v1.33を実行するクラスタではデフォルトで有効です。minikube クラスタでは以下のコマンドで明示的に有効化できます。マネージドKubernetesクラスタでデフォルト有効になっていない場合は、フィーチャーゲートを有効にしてください。

minikube start --feature-gates=InPlacePodVerticalScaling=true

サンプルPodをクラスタにデプロイしてみましょう。Pod spec内に新たに加わった restartPolicy により、リソースのリサイズ時にコンテナをどう扱うかをユーザー側で制御できます。

以下のサンプルPod構成では、メモリリソースの resizePolicy はメモリ割り当て変更時にコンテナの再起動を要するよう指定し、CPUリソースについてはリサイズ時の再起動が不要であることを示しています。

コンテナを再起動するかどうかは、アプリケーションが再起動なしで更新後のリソースを利用できるかどうかで決まります。たとえば、アプリの動作にとってメモリ使用量が決定的な意味を持つ場合、メモリ変更時にコンテナを再起動することで、正しいメモリ量で起動することを担保できます。これにより、潜在的な不具合や誤動作を未然に防げます。

cat <<EOF | kubectl apply -f -
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: nginx
  name: nginx
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: nginx
    resizePolicy:
    - resourceName: "memory"
      restartPolicy: "RestartContainer"
    - resourceName: "cpu"
      restartPolicy: "NotRequired"
    resources:
      limits:
        cpu: "300m"
        memory: "1Gi"
      requests:
        cpu: "100m"
        memory: "500Mi"
EOF

PodがRunning状態に遷移するのを待ち、Pod構成を確認してみましょう。Podのstatus内 containerStatuses に新フィールド allocatedResources が追加され、Podのコンテナに現在割り当てられているノードリソースが反映されます。

さらに、コンテナのstatusにも resources という新フィールドが追加され、コンテナランタイムが報告する、稼働中コンテナに実際に設定されているrequestsとlimitsを確認できます。

CPUのリサイズ

では、以下のpatchコマンドでPodの CPU リソースを調整し、リサイズ操作の挙動を見てみましょう。Podリソースの変更は、Podの resize サブリソース経由で行う必要があり、kubectl v1.32以降がこの引数に対応しています。

kubectl patch pod nginx --subresource resize --patch '{"spec": {"containers": [{"name":"nginx", "resources":{"requests": {"cpu" :"300m"},"limits": {"cpu" :"500m"}}}]}}'

リサイズ操作のステータスは、2つのPod conditionsで確認できるようになりました:

• PodResizePending: Kubeletがリサイズを即座に実行できないことを示します(例:一時的に対応不可なら reason: Deferred、ノード上で実行不可能なら reason: Infeasible)。
• PodResizeInProgress: リサイズが受理され適用中であることを示します。このフェーズで発生したエラーは、reason: Error としてこのconditionのメッセージに記録されます。

コミュニティはKubeletのPod Lifecycle Event Generator(PLEG)を改良し、ベータ版ではKubeletがリサイズへの応答と完了をより迅速に行えるようになりました。ただし、Podのリサイズが他のPod更新と競合する場合があり、その際はリサイズの発動が遅れ、更新後のコンテナリソースがPodのstatusに反映されるまでに時間を要することがあります。

メモリのリサイズ

続いて Memory リソースを調整してみましょう。restartPolicy の指定に従い、コンテナが再起動されます。

kubectl patch pod nginx --subresource resize --patch '{"spec": {"containers": [{"name":"nginx", "resources":{"requests": {"memory" :"700Mi"}}}]}}'

スクリーンショットでは、リサイズ操作とコンテナの再起動が問題なく完了した様子を確認できます 🚀。