Docker的资源控制管理

Docker的资源控制管理

一、CPU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:

1. 资源限制:可以对任务使用的资源总额进行限制；

2. 先级分配:通过分配的cpu时间片数量以及磁盘I0带宽大小，实际上相当于控制了任务运行优先级；

3. 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；

4. 任务控制: cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作。

1.1 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。

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。

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

1）查看CPU使用率

docker run -itd --name test5 centos:7 /bin/bash

 

docker ps -a

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

85c7a6860f72 centos:7 "/bin/bash" 4 seconds ago Up 4 seconds test5

 

cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/85c7a6860f72d66e36c924977891c170c111fb86a6f9b263c2bce36b0415e61c/

 

cat cpu.cfs_period_us cpu.cfs_quota_us

100000

-1

2）测试CPU使用率

docker exec -it 23f23129d461 bash

 

vi cpu.sh

\#!/bin/bash

i=0

while true

do

let i++

done

 

chmod +x cpu.sh

./cpu.sh &

另一个终端使用top查看

① 进入容器写一个死循环脚本

② 执行脚本

③ 重新开一个终端进行查看，可以看到CPU已经被占满

3）设置CPU使用率

#设置508的比例分配CPU使用时间上限

docker run -itd --name test2 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash #可以重新创建一个容器并设置限额

或者

cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/45a914abdf2b9d173be7dd383c685b44d118bbb5d6bd3ef81b3a8c728a352f53/

echo 50000 > cpu.cfs_quota_us #修改参数

 

cat cpu.cfs_quota_us cpu.cfs_period_us

50000

100000

 

docker exec -it 45a914abdf2b bash

./cpu.sh

另一个终端使用top查看

① 设置CPU使用率的50%

② 再次打开一个终端进行查看，可以看到CPU只占用50%

1.2 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。

示例：创建两个容器为test1 和test2， 若只有这两个容器，设置容器的权重，使得test1和test2的CPU资源占比为1/3和2/3。

docker run -itd --name test1 --cpu-shares 1024 centos:7

docker run -itd --name test2 --cpu-shares 512 centos:7

 

\#分别进入容器，进行压力测试

docker exec -it 2e71bd7f3c4c bash

yum install -y epel-release

yum install stress -y

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

 

\#查看容器的运行状态（动态更新）

docker stats

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

2e71bd7f3c4c test2 32.96% 1.562MiB / 976.3MiB 0.16% 25.5MB / 137kB 179MB / 25.2MB 1

ffbdd0ef2781 test1 65.86% 12.2MiB / 976.3MiB 1.25% 25.5MB / 102kB 122MB / 25.2MB 1

测试具体操作如下：

① 创建两个容器为test1 和test2，容器的权重为2:1

② #分别进入容器，进行压力测试（由于步骤一致，我这里仅展示test1）

③ 安装strees 程序

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

⑤ 重新开一个终端，使用docker stats命令查看CPU占比

先分配虚拟机4个CPU核数

docker run -itd --name No4 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash #cpu的序号从0开始

进入容器，进行压力测试

docker exec -it No4 bash

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、对内存使用进行限制

-m（--memory=）选项用于限制容器可以使用的最大内存

docker run -itd --name No5 -m 512m centos:7 /bin/bash

docker stats

 

\#限制可用的 swap 大小， --memory-swap

注意：--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）

docker run -itd --name test4 -m 512m centos:7 bash

docker stats

示例：

① 对内存进行限制为512M

② 进行查看

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。

 

docker run -itd --name test5 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 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。

 

docker run -itd --name test5 --device-write-bps /dev/sda:1M centos:7 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)

 

实例：创建容器限制写速度

 

[root@docker ~]# docker run -itd --name test5 --device-write-bps /dev/sda:1M centos:7 bash

9039c0c86ae377ccd92373dba7bf6663e77af571fed25a799c0dc415043daf98

 

[root@docker ~]# docker ps -a

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

9039c0c86ae3 centos:7 "bash" 8 seconds ago Up 7 seconds test5

 

[root@docker ~]# docker exec -it 9039c0c86ae3 bash

[root@9039c0c86ae3 /]# mkdir /test

[root@9039c0c86ae3 /]# cd test/

 

\#通过dd来验证写速度

[root@9039c0c86ae3 test]# dd if=/dev/zero of=test.txt bs=2M count=5 oflag=direct #添加oflag参数以规避掉文件系统cache

5+0 records in

5+0 records out

10485760 bytes (10 MB) copied, 10.0057 s, 1.0 MB/s

示例：

[root@docker ~]# docker exec -it 9039c0c86ae3 bash

[root@9039c0c86ae3 /]# mkdir /test

[root@9039c0c86ae3 /]# cd test/

#通过dd来验证写速度

[root@9039c0c86ae3 test]# dd if=/dev/zero of=test.txt bs=2M count=5 oflag=direct #添加oflag参数以规避掉文件系统cache

5+0 records in

5+0 records out

10485760 bytes (10 MB) copied, 10.0057 s, 1.0 MB/s

 

示例：

![img](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e90121d29dee390f56fd759354f237a8.png)