Docker Cgroups资源控制

news2024/11/25 14:49:29

一、cgroups简介

cgroups有四大功能：

二、cpu时间片的概念

三、对CPU使用的限制

1 设置CPU使用率上限

（1）查看容器的默认CPU使用限制

2 设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）

1）创建两个容器，设置CPU资源占用比

2）分别进入两个容器，进行压力测试

3）查看容器运行状态，观察CPU使用占比

3 设置容器绑定指定的CPU（绑核）

四、对内存使用的限制

1 限制容器可以使用的最大内存

2 限制容器可用的swap 大小

五、对磁盘IO的配置控制（blkio）的限制

1 创建容器，不限制写速度

2 创建容器，并限制写速度

六、清除docker占用的磁盘空间

一、cgroups简介

cgroups，是一个非常强大的linux内核工具，他不仅可以限制被namespace 隔离起来的资源，还可以为资源设置权重、计算使用量、操控进程启停等等。所以cgroups (Control groups) 实现了对资源的配额和度量。

cgroups有四大功能：

资源限制：可以对任务使用的资源总额进行限制。
优先级分配：通过分配的cpu时间片数量以及磁盘IO带宽大小，实际上相当于控制了任务运行优先级。
资源统计：可以统计系统的资源使用量，如cpu时长，内存用量等。
任务控制： cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作。

二、cpu时间片的概念

时间片即CPU分配给各个程序的时间，每个线程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间，使各个程序从表面上看是同时进行的。如果在时间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则CPU当即进行切换。而不会造成CPU资源浪费。
在宏观上：我们可以同时打开多个应用程序，每个程序并行不悖，同时运行。但在微观上：由于只有一个CPU，一次只能处理程序要求的一部分，如何处理公平，一种方法就是引入时间片，每个程序轮流执行。

三、对CPU使用的限制

1 设置CPU使用率上限

Linux通过CFS （Completely Fair Scheduler，完全公平调度器）来调度各个进程对CPU的使用。CFS默认的调度周期是100ms。

我们可以设置每个容器进程的调度周期，以及在这个周期内各个容器最多能使用多少CPU时间。

使用 --cpu-period 即可设置调度周期，使用 --cpu-quota 即可设置在每个周期内容器能使用的CPU时间。两者可以配合使用。
CFS周期的有效范围是1ms ~ 1s，对应的 --cpu-period 的数值范围是 1000 ~1000000 （单位微秒）。
而容器的CPU配额必须不小于1ms，即 --cpu-quota 的值必须 >= 1000。

（1）查看容器的默认CPU使用限制

（2）进行压力测试

（3）创建容器时设置CPU使用时间限制

（4）对已存在的容器进行CPU限制

直接修改 /sys/fs/cgroup/cpu/docker/容器id/cpu.cfs_quota_us 文件即可

2 设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）

Docker 通过 --cpu-shares 指定CPU份额，默认值为1024，值为1024的倍数。

1）创建两个容器，设置CPU资源占用比

2）分别进入两个容器，进行压力测试

进入c1容器，进行压力测试：

进入c2容器，进行压力测试：

3）查看容器运行状态，观察CPU使用占比

3 设置容器绑定指定的CPU（绑核）

注意：CPU编号从0开始。编号1、3代表第二个核和第四个核。

四、对内存使用的限制

1 限制容器可以使用的最大内存

-m （或--memory=）选项用于限制容器可以使用的最大内存

2 限制容器可用的swap 大小

#限制可用的swap 大小，--memory-swap
●强调一下， --memory-swap是必须要与 --memory（或-m）一起使用的。
●正常情况下， --memory-swap 的值包含容器可用内存和可用swap 。
●所以 -m 300m --memory-swap=1g 的含义为：容器可以使用300M 的物理内存，并且可以使用700M (1G - 300M)的swap。

设置为0或者不设置，则容器可以使用的 swap 大小为 -m 值的两倍。
如果 --memory-swap 的值和 -m 值相同，则容器不能使用swap。
如果 --memory-swap 值为 -1，它表示容器程序使用的内存受限，而可以使用的swap空间使用不受限制（宿主机有多少swap 容器就可以使用多少）。

五、对磁盘IO的配置控制（blkio）的限制

--device-read-bps：限制某个设备上的读速度bps ( 数据量)，单位可以是kb、mb (M)或者gb。
--device-write-bps : 限制某个设备上的写速度bps ( 数据量)，单位可以是kb、mb (M)或者gb。
--device-read-iops :限制读某个设备的iops (次数)
--device-write-iops :限制写入某个设备的iops ( 次数)

--device-read-bps:限制某个设备上的读速度bps ( 数据量)，单位可以是kb、mb (M)或者gb。
例: docker run -itd --name test9 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash
#表示该容器每秒只能读取1M的数据量

--device-write-bps : 限制某个设备上的写速度bps ( 数据量)，单位可以是kb、mb (M)或者gb。
例: docker run -itd --name test10 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash
#表示该容器每秒只能写入1M的数据量

--device-read-iops :限制读某个设备的iops (次数)
--device-write-iops :限制写入某个设备的iops ( 次数)