资源隔离-systemd

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本文介绍了Systemd的基础单元及其类型，包括ServiceUnit、TargetUnit等，并提供了常用的Systemd命令示例，如启动、停止服务等。此外，还展示了如何通过Service文件设置CPU亲和力以及如何限制服务的内存和磁盘读取速度。

介绍

systemd系统和用户

位置

/usr/lib/systemd/system
/usr/lib/systemd/user

unit

systemd管理的基础单元叫unit，分为如下几种类型

Service unit：系统服务
Target unit：多个 Unit 构成的一个组
Device Unit：硬件设备
Mount Unit：文件系统的挂载点
Automount Unit：自动挂载点
Path Unit：文件或路径
Scope Unit：不是由 Systemd 启动的外部进程
Slice Unit：进程组
Snapshot Unit：Systemd 快照，可以切回某个快照
Socket Unit：进程间通信的 socket
Swap Unit：swap 文件
Timer Unit：定时器

常用命令

# 列出正在运行的 Unit
$ systemctl list-units

# 列出所有Unit，包括没有找到配置文件的或者启动失败的
$ systemctl list-units --all

# 列出所有没有运行的 Unit
$ systemctl list-units --all --state=inactive

# 列出所有加载失败的 Unit
$ systemctl list-units --failed

# 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
$ systemctl list-units --type=service

# 显示系统状态
$ systemctl status

# 显示单个 Unit 的状态
$ sysystemctl status bluetooth.service

# 显示某个 Unit 是否正在运行
$ systemctl is-active application.service

# 显示某个 Unit 是否处于启动失败状态
$ systemctl is-failed application.service

# 显示某个 Unit 服务是否建立了启动链接
$ systemctl is-enabled application.service

# 立即启动一个服务
$ sudo systemctl start apache.service

# 立即停止一个服务
$ sudo systemctl stop apache.service

# 重启一个服务
$ sudo systemctl restart apache.service

# 杀死一个服务的所有子进程
$ sudo systemctl kill apache.service

# 重新加载一个服务的配置文件
$ sudo systemctl reload apache.service

# 重载所有修改过的配置文件
$ sudo systemctl daemon-reload

# 显示某个 Unit 的所有底层参数
$ systemctl show httpd.service

# 显示某个 Unit 的指定属性的值
$ systemctl show -p CPUShares httpd.service

# 设置某个 Unit 的指定属性
$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500

测试

启动

在slice：test2.slice下，启动一个service：toptest2.service
可以看到，启动后的进程pid是8929

[root@rac2 ~]# systemd-run --unit=toptest2 --slice=test2 top -b
Running as unit toptest2.service.

[root@rac2 ~]# systemctl status toptest2.service
● toptest2.service - /usr/bin/top -b
   Loaded: loaded (/run/systemd/system/toptest2.service; static; vendor preset: disabled)
  Drop-In: /run/systemd/system/toptest2.service.d
           └─50-Description.conf, 50-ExecStart.conf, 50-Slice.conf
   Active: active (running) since Fri 2017-03-10 14:46:18 CST; 6s ago
 Main PID: 8928 (top)
   CGroup: /test2.slice/toptest2.service
           └─8928 /usr/bin/top -b

Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 25230 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/6:0
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 26164 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/3:2
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 27118 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/8:2
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 29597 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/9:2
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 30021 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/2:0
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 31018 root      20   0  116276   3076   1800 S   0.0  0.0   0:00.75 bash
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 31112 root       0 -20       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/19+
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 31827 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/1:2
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 32082 root       0 -20       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/7:+
Mar 10 14:46:24 rac2 top[8928]: 32136 polkitd   20   0  524900  11184   4640 S   0.0  0.0   0:02.24 polkitd

[root@rac2 ~]# ps -ef | grep top
root      8928     1  0 14:46 ?        00:00:00 /usr/bin/top -b

CPU亲和力

CPUAffinity
CPU亲合力就是指在Linux系统中能够将一个或多个进程绑定到一个或多个处理器上运行.
一个进程的CPU亲合力掩码决定了该进程将在哪个或哪几个CPU上运行.在一个多处理器系统中,设置CPU亲合力的掩码可能会获得更好的性能.

[root@rac2 ~]# ps -ef | grep top
root      8928     1  0 14:46 ?        00:00:00 /usr/bin/top -b

先查看pid是8928的进程当前的cpu亲和力

[root@rac2 ~]# taskset -c -p 8928
pid 8928's current affinity list: 0-31

设定仅在cpu2上运行

[root@rac2 ~]# taskset -p -c 2 8928
pid 8928's current affinity list: 0-31
pid 8928's new affinity list: 2
[root@rac2 ~]# taskset -c -p 8928
pid 8928's current affinity list: 2

设定仅在cpu3,5,7-10上运行

[root@rac2 ~]#  taskset -p -c 3,5,7-10 8928
pid 8928's current affinity list: 2
pid 8928's new affinity list: 3,5,7-10
[root@rac2 ~]# taskset -c -p 8928
pid 8928's current affinity list: 3,5,7-10

service文件方式

下面service写的不太标准，主要是展示参数CPUAffinity

[Unit]
Description=t1

[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/bin/top -b
ExecStop=/bin/kill -WINCH ${MAINPID}
KillSignal=SIGCONT
PrivateTmp=true
CPUAffinity=3

[Install]
WantedBy=multi-user.target

限制内存

systemd-run --unit=memorytest1 --slice=test2  /usr/bin/bash /tmp/highmem.sh
systemctl set-property memorytest1.service MemoryLimit=2G

通过下面命令可以看进程是否在运行

systemctl status memorytest1.service

通过top可以观察进程消耗内存不会超过限制
譬如128G的服务器，设定为2G，则内存消耗在1.5%上下浮动

限制磁盘读取速度

systemd-run --unit=ioread --slice=test2 dd if=/dev/sdk of=/dev/null
iotop可以看到读取速度是：180M/s

systemctl set-property ioread BlockIOReadBandwidth='/dev/sdk 50M'
iotop可以看到读取速度是：50M/s