一、CPU资源控制

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

Cgroups的使用

(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。而容器的CPU配额必须不小于1ms,即 --cpu-quota 的值必须 >= 1000。

docker run -itd --name c1 centos:7 /bin/bash

docker ps -a

CONTAINER ID    IMAGE       COMMAND     CREATED     STATUS      PORTS       NAMES

3ed82355f811    centos:7    "/bin/bash" 5 days ago  up 6 hours              test5

cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c119125360924bf7dfd6ea
cat cpu.cfs_quota_us
-1 #代表不限制
cat cpu.cfs_period_us
100000
echo 50000 > cpu.cfs_quota_us

#cpu.cfs_period_us: cpu分配的周期(微秒,所以文件名中用us表示),默认为100000。

#cpu.cfs quota_us:表示该cgroups限制占用的时间(微秒),默认为-1,表示不限制。

如果设为50000,表示占用50000/100000=50%的CPU。

1运行容器.jpg


2进入容器编写死循环.jpg


3赋权并运行.jpg


4使用top命令查看.jpg


5修改资源配置.jpg


5修改资源配置2.jpg


方法二:以命令的方式

 docker run -itd --name c2 --cpu-quota 30000 centos:7 bash

5修改资源配置3.jpg


5修改资源配置4.jpg


5修改资源配置5.jpg


5修改资源配置6.jpg


(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。
#创建两个容器为c1和 c2,若只有这两个容器,设置容器的权重,使得c1和c2的CPU资源占比为1/3和2/3。

docker run -itd --name c1 --cpu-shares 512 centos:7
docker run -itd --name c2 --cpu-shares 1024 centos:7

分别进入容器,进行压力测试

yum install -y epel-release
yum install -y stress
stress -c 4     #产生四个进程,每个进程都反复不停的计算随机数的平方根

查看容器运行状态(动态更新)

docker stats

CONTAINER ID    NAME  CPU%  MEM USAGE/LIMIT   MEM %     NET I/O   BLOCK I/O  PIDS

c3ee18e65852    c2  66.50%  5.5MiB/976.3MiB   0.56% 20.4MB/265kB  115MB/14.2MB  4
bb02d3b345d8    c1  32.68%  2.625MiB/976.3MiB 0.27% 20.4MB/325kB  191MB /12.7MB 4

(3)设置容器绑定指定的CPU

#先分配虚拟机4个CPU核数

docker run -itd --name test7 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash
#进入容器,进行压力测试
yum install -y epel-release

yum install stress -y
stress -c 4

退出容器,执行top命令再按1查看CPU使用情况。

二、对内存使用的限制

// -m(--memory=)选项用于限制容器可以使用的最大内存

docker run -itd --name test8 -m 512m centos:7 /bin/bash
docker stats

//限制可用的swap 大小, --memory-swap
强调一下,--memory-swap是必须要与--memory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 - 300)的swap.
如果--memory-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)。

三、对磁盘IO配额控制(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。

例:

docker run -itd --name test9 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash

--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

--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)

#创建容器,并限制写速度

docker run -it --name test10 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash

#通过dd来验证写速度

dd if=/dev/zero of=test.txt bs=1M count=10 oflag=direct     #添加oflag参数以规避掉文件系统cache
10+0 records in
10+0 records out
10485760 bytes (10MB) copied,10.0025 s,1.0 MB/s

#清理docker占用的磁盘空间

docker system prune -a      #可以用于清理磁盘,删除关闭的容器、无用的数据卷和网络