容器技术之Docker资源限制

  上一篇我们聊到了docker容器的单机编排工具docker-compose的简单使用,回顾请参考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/13121678.html;今天我们主要来聊一聊docker容器的资源限制;通常情况下我们启动一个docker容器,其内存和CPU都是同宿主机一样大,这意味着该容器和宿主机共享相同大小的内存和CPU资源;这样一来容器正常情况下没有什么问题,假如容器里运行的进程特别爱吃内存,很可能存在把宿主机上的内存全部吃掉,触发内核OOM,从而导致docker daemon直接被内核杀死;为了避免这样的尴尬局面,对启动容器我们有必要对容器的资源进行限制;

  所谓OOM就是当系统上的应用申请内存资源时,发现申请不到内存,这个时候Linux内核就会启动OOM,内核将给系统上的所有进程进行评分,通过评分得分最高的进程就会被系统第一个干掉,从而腾出一些内存空间,如果腾出的内存空间还是不够该应用使用,它会继续杀得分第二高的,直到应用有足够的内存使用;一旦发生OOM,任何进程都有可能被杀死,包括docker daemon在内,为此,docker特定调整了docker daemon的oom优先级,以免发生oom被内核杀死,但是容器的oom优先级并未做任何调整;

  那么对于内存资源来讲,在启动为容器时,我们可以通过一些选项来指定容器的内存相关设置;如下图

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  提示:-m 或 --memory 用来指定容器最大能够使用的内存大小,默认情况不指定表示共享物理宿主机的内存大小;--memory-swap 用来指定容器的内存和交换内存的总大小;对于这个参数的取值比较诡异;待会在说吧;--memory-swappiness该选项用来指定容器使用交换内存的倾向性,swap启用有个好处就是在内存不够使用的情况,它可以临时顶替一部分,但是性能会急剧下降;所以数字越大越早使用交换内存,数字越小越晚使用交换内存,取值在0-100之间;0不代表不是用交换内存,0表示能不用交换内存,则不用,但是在迫不得已的情况还是会使用的,100表示只要有一丝可以使用交换内存的希望,就使用交换内存;通常情况在运行容器的主机上不建议使用swap设备;swap交换分区如果一旦被激活,系统性能会急剧下降,建议直接禁用;--memory-reservation该选项用来指定给系统保留的内存空间大小;--kernel-memory用来指定给内核保留的内存大小;--oom-kill-disable该选项用于指定当发生oom时,是否禁用因oom而杀死该容器进程;

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  提示:通常情况--memory-swap这个选项必须同--memory选项一起使用,不可用单独使用;

  示例:限制容器使用最大内存为256M

[root@docker_registry ~]# docker run --name test --rm -m 256M lorel/docker-stress-ng --vm 2

  提示:以上命令表示启动一个名为test的容器,限制该容器最大使用内存大小为256M;lorel/docker-stress-ng这个进行用来压测容器;--vm表示同时使用多少进程来做压测;

  验证:用docker stats看看我们启动test容器是否只能使用256M内存?

  提示:从上面的结果可以看到,在我们启动容器时,使用-m指定内存大小的容器limit的值就是我们指定的值,而对于没有用-m指定的容器,默认就是同宿主机内存大小一样;

  对于CPU来讲,默认情况启动容器时,不限制CPU的资源,此时容器是共享宿主机的CPU资源,也就是说默认情况宿主机上有几颗cpu核心,启动的容器就有多少颗核心;对于CPU这种可压缩资源,不会像内存那样,如果CPU满载,也不会导致某个容器崩溃,原因是因为cpu是可压缩资源;而不同于内存,内存属于不可压缩资源,如果申请不到内存,就会出现异常,出现oom;对启动容器来限制cpu资源,通常也是使用选项来限定;如下图

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  提示:--cpus用来指定容器能够使用的最大cpu核心数,例如--cpus=1.5,就表示该容器最大能够使用1.5核的CPU资源,如果宿主机上有4颗CPU核心,那么该容器最多可把1.5颗核心跑满;这样说吧,如果宿主机上有4颗核心,那么该容器如果使用--cpus限定为1.5,那么该容器就只能使用宿主机上的百分之150的核心;--cpu-period 和--cpu-quota该选项在docker1.13以后基本废弃;--cpuset-cpus该选项用于指定容器能够在哪些CPU上运行;如果宿主机上有4颗CPU,--cpuset-cpus=2,3就表示该容器只能使用第2号cpu和第3号cpu;--cpu-shares该选项用于指定容器使用cpu的比例;比如宿主机上只有一个容器,而该容器启动时指定--cpu-shares=1024,则表示,如果没有其他容器,则它可以使用宿主机上的所有cpu资源,如果有第二个容器启动时,指定cpu-shares=512,那么第一个容器会从原来使用整个宿主机的cpu变为使用整个宿主机的cpu的2/3;以此类推,如果有第三个,第四个,他们使用cpu资源都是按照给定的比例动态调整;

  示例:第一个容器使用--cpu-shares=256;第二个容器使用--cpu-shares=512,看看当第一个容器启动后,看看cpu使用情况,然后第二个容器启动后再看看cpu使用情况

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  提示:可以看到当第一个容器启动时,虽然设置的cpu-shares=256,但是它还是把所有核心几乎都跑满了;我们在跑一个容器看看,看看第二个容器启动后,第一个容器的cpu使用情况是否有变化?

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  提示:从上面的结果看,t1和t2的cpu使用比例大概是1比2;总量还是400%并没有变化;

  示例:设置容器使用1.5个CPU核心

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  提示:从上面的结果可以看到使用--cpus来限定容器使用的CPU资源,默认它会在每颗黑核心上都要使用一部分,但是重量不会超过150%;

  示例:限定容器使用CPU核心,只能在0号和3号核心上使用;

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  提示:从上面的结果可以看到,限定t1容器只能使用0号和3号CPU后,1号和2号就基本不会被使用,总量也不会增加;

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