Docker資源限制Cgroup的深入理解
1.Cgroup簡介
_cgroups，是一個(gè)非常強(qiáng)大的linux內(nèi)核工具，他不僅可以限制被namespace隔離起來的資源,
還可以為資源設(shè)置權(quán)重、計(jì)算使用量、操控進(jìn)程啟停等等。所以cgroups (Control groups) 實(shí)現(xiàn)了對資源的配額和度量。
cgroups有四大功能:
- 資源限制:可以對任務(wù)使用的資源總額進(jìn)行限制；
- 先級分配:通過分配的cpu時(shí)間片數(shù)量以及磁盤I0帶寬大小，實(shí)際上相當(dāng)于控制了任務(wù)運(yùn)行優(yōu)先級；
- 資源統(tǒng)計(jì):可以統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的資源使用量，如cpu時(shí)長， 內(nèi)存用量等；
- 任務(wù)控制: cgroup可以對任務(wù)執(zhí)行掛起、恢復(fù)等操作。
2.CPU資源限制
Linux通過CFS ( Completely Fair Scheduler， 完全公平調(diào)度器）來調(diào)度各個(gè)進(jìn)程對CPU的使用。CFS默認(rèn)的調(diào)度周期是100ms。
可以設(shè)置每個(gè)容器進(jìn)程的調(diào)度周期，以及在這個(gè)周期內(nèi)各個(gè)容器最多能使用多少CPU時(shí)間。
使用–cpu-period即可設(shè)置調(diào)度周期，使用–cpu-quota即可設(shè)置在每個(gè)周期內(nèi)容器能使用的CPU時(shí)間。兩者可以配合使用。
CFS周期的有效范圍是1ms~1s， 對應(yīng)的–cpu-period的數(shù)值范圍是1000~1000000。
容器的CPU 配額必須不小于1ms，即–cpu-quota 的值必須>= 1000。
2.1 查看CPU使用率
1.查看默認(rèn)值
[root@localhost ~]# cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker [root@localhost docker]# cat cpu.cfs_period_us cpu.cfs_quota_us 100000 -1 #cfs_period_us表示一個(gè)cpu帶寬，單位為微秒。系統(tǒng)總CPU帶寬： cpu核心數(shù) * cfs_period_us #cfs_quota_us表示Cgroup可以使用的cpu的帶寬，單位為微秒。cfs_quota_us為-1，表示使用的CPU不受cgroup限制。cfs_quota_us的最小值為1ms(1000)，最大值為1s。
2.2 測試CPU使用率
docker run -it --name test01 debian:latest vi cpu.sh #!/bin/bash i=0 while true do let i++ done chmod +x cpu.sh ./cpu.sh & 另一個(gè)終端使用top查看
2.3 設(shè)置CPU資源占用比（設(shè)置多個(gè)容器時(shí)才有效）
docker rm -f `docker ps -a -q` #刪除原有容器 docker run -itd --name test01 --cpu-shares 1024 centos:latest docker run -itd --name test02 --cpu-shares 512 centos:latest #分別進(jìn)入容器，進(jìn)行壓力測試 docker exec -it test01/02 bash yum install -y epel-release yum install stress -y stress -c 4 #產(chǎn)生四個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程都反復(fù)不停的計(jì)算隨機(jī)數(shù)的平方根 #查看容器的運(yùn)行狀態(tài)（動(dòng)態(tài)更新） docker stats CONTAINER ID NAME CPU % MEM USAGE / LIMIT MEM % NET I/O BLOCK I/O PID #########################################如果容器使用的是centos8可能無法使用yum安裝，按下步驟恢復(fù) cd /etc/yum.repos.d/ sed -i 's/mirrorlist/#mirrorlist/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-* sed -i 's|#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=http://vault.centos.org|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-* wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-vault-8.5.2111.repo yum clean all yum makecache
以下操作test01與test02相同
由上圖可以看見兩個(gè)容器之間的cpu使用比率接近于2：1
(cpu使用率超過100的原因：當(dāng)單個(gè)處理器的使用率達(dá)到100%時(shí)。對于多個(gè)處理器，這個(gè)數(shù)字將超過100%，您需要乘以主機(jī)可用
的處理器數(shù)量，才能找到理論上限，由于該虛擬機(jī)我分配了兩核心，所以理論使用上線為200%)
3.對內(nèi)存使用進(jìn)行限制
docker run -itd --name test03 -m 512m centos:latest docker stats
4.對磁盤IO配額控制(blkio)的限制
#–device - read-bps:限制某個(gè)設(shè)備上的讀速度bps (數(shù)據(jù)量)，單位可以是kb、mb (M)或者gb。 docker run -itd --name test04 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:latest bash #–device-write-bps :限制某個(gè)設(shè)備上的寫速度bps (數(shù)據(jù)量)，單位可以是kb、mb (M)或者gb。 docker run -itd --name test05 --device-write-bps /dev/sda:1M centos:latest bash --device-read-iops :限制讀某個(gè)設(shè)備的iops (次數(shù)) --device-write-iops :限制寫入某個(gè)設(shè)備的iops (次數(shù)) #進(jìn)入容器驗(yàn)證寫入速度 dd if=/dev/zero of=test.txt bs=2M count=5 oflag=direct #添加oflag參數(shù)以規(guī)避掉文件系統(tǒng)cache
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