Linux内核cgroup使用介绍

cgroup基本概念

cgroup是什么

cgroups本质上是对任意进程进行分组化管理的Linux内核模块功能。

cgroup解决的问题

Linux系统每个进程都可以自由竞争系统资源，部分项目中，需要保障一些重要进程的资源开销，如内存，cpu等，需要提前规划好。因此linux引入了cgroups来控制进程资源，让进程更可控。

cgroup功能

Resource limitation: 限制资源使用，比如内存使用上限以及文件系统的缓存限制。
Prioritization: 优先级控制，比如：CPU利用和磁盘IO吞吐。
Accounting: 一些审计或一些统计，主要目的是为了计费。
Control: 挂起进程，恢复执行进程。
使​​​用​​​ cgroup，系​​​统​​​管​​​理​​​员​​​可​​​更​​​具​​​体​​​地​​​控​​​制​​​对​​​系​​​统​​​资​​​源​​​的​​​分​​​配​​​、​​​优​​​先​​​顺​​​序​​​、​​​拒​​​绝​​​、​​​管​​​理​​​和​​​监​​​控​​​。​​​可​​​更​​​好​​​地​​​根​​​据​​​任​​​务​​​和​​​用​​​户​​​分​​​配​​​硬​​​件​​​资​​​源​​​，提​​​高​​​总​​​体​​​效​​​率​​​。

cgroup适用的场景

资源预分配，保证重要进程的资源
1、隔离一个进程集合（比如：nginx的所有进程），并限制他们所消费的资源，比如绑定CPU的核。
2、为这组进程分配其足够使用的内存，保障资源
3、为这组进程分配相应的网络带宽和磁盘存储限制
4、限制访问某些设备（通过设置设备的白名单）

cgroup能操控的资源

cgroup结构

从上到下，分别是hiereachy下有很多cgroup节点，cgroup节点有自己的属性，属性为task和对应的资源组，资源组就是subsystem

cgroup支持的subsystem

目前Linux支持下面12种subsystem
1、cpu ：用来限制cgroup的CPU使用率。
2、cpuacct ：统计cgroup的CPU的使用率。
3、cpuset：绑定cgroup到指定CPUs和NUMA节点。
4、memory：统计和限制cgroup的内存的使用率，包括process memory, kernel memory, 和swap。
5、devices：限制cgroup创建(mknod)和访问设备的权限。
6、freezer：suspend和restore一个cgroup中的所有进程。
7、net_cls ：将一个cgroup中进程创建的所有网络包加上一个classid标记，用于tc和iptables。 只对发出去的网络包生效，对 收到的网络包不起作用。
8、blkio：限制cgroup访问块设备的IO速度。
9、perf_event ：对cgroup进行性能监控
10、net_prio：针对每个网络接口设置cgroup的访问优先级。
11、hugetlb ：限制cgroup的huge pages的使用量。
12、pids：限制一个cgroup及其子孙cgroup中的总进程数。

可以通过下面的命令查看：
cat /proc/cgroups,结果如下

不同subsystem的工作方式可能差别较大，有些需要做资源统计，有些需要做资源控制，有些即不统计也不控制，有些subsystem严重依赖继承关系，有些subsystem完全用不到继承关系，而有些对继承关系没有严格要求，对系统性能的影响也不一样，在使用中，根据场景需求，再分析具体要做些什么

对应的资源开关在内核编译配置文件中：

cgroup基本操作

cgroup文件系统挂载

cgroup相关的所有操作都是基于内核中的cgroup virtual filesystem，使用cgroup很简单，挂载这个文件系统就可以了。一般情况下都是挂载到/sys/fs/cgroup目录下，当然挂载到其它任何目录都没关系。
挂载 cgroup文件系统操作如下：
1、先创建一个空目录，如下，在home目录下创建cgroup子目录

2、执行挂载命令
centos 7 已经默认挂载在/sys/fs/cgroup中了

cgroup内容查看

cgroup下面是具体的分组，每个分组的具体内容，进去里面看就可以了

查看进程的cgroup

参考：https://segmentfault.com/a/1190000006917884?utm_source=sf-similar-article

cgroup实例