Docker资源控制

目录

  • 一、docker资源控制
    • 1、资源控制工具
    • 2、Cgroups四大功能
  • 二、CPU 资源控制
    • 1、设置CPU使用率上限
    • 2、CPU压力测试
    • 3、Cgroups限制cpu使用率
    • 4、设置CPU资源占用比(设置多个容器时才有效)
    • 5、设置容器绑定指定的CPU
  • 三、对内存使用的限制
  • 四、对磁盘IO配额控制(blkio)的限制


一、docker资源控制

1、资源控制工具

Docker 通过 Cgroup 来控制容器使用的资源配额,包括 CPU、内存、磁盘三大方面, 基本覆盖了常见的资源配额和使用量控制。
Cgroup 是 ControlGroups 的缩写,是 Linux 内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组所使用的物理资源(如 CPU、内存、磁盘 IO 等等) 的机制,被 LXC、docker 等很多项目用于实现进程资源控制。Cgroup 本身是提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构,I/O 或内存的分配控制等具体的资源管理是通过该功能来实现的。

2、Cgroups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

二、CPU 资源控制

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。

CPU周期:指的是CFS调度CPU遍历处理一次容器所有的进程时长,默认是0.1s。设置范围为1ms~1s

Cgroups限制时间:使用cpu.cfs_quota_us 即可设置在每个周期内容器能使用的CPU的时长,默认是-1即不限制。

CPU利用率:Cgroups限制时间/CPU周期,默认Cgroups是-1而CPU周期为0.1s表示用满CPU

查看CPU默认配置:
Docker资源控制_第1张图片
Docker资源控制_第2张图片

2、CPU压力测试

docker run -itd --name c1  soscscs/myapp:v1
docker ps -a 
#查看docker容器id
docker exec -it 容器唯一id/容器名 sh
#进入容器中
vi test.sh
#!/bin/sh
i=0
while true
do
let i++
done
#编辑脚本
chmod +x /test.sh
#添加执行权限
./test.sh
#执行脚本
新开一个shell脚本
top查看cpu占用率,按1查看使用的那个cpu

Docker资源控制_第3张图片

Docker资源控制_第4张图片

3、Cgroups限制cpu使用率

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
Docker资源控制_第5张图片

Docker资源控制_第6张图片

4、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 1024 centos:7
docker run -itd --name c2 --cpu-shares 2048 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

Docker资源控制_第7张图片
可以看到在 CPU 进行时间片分配的时候,容器 c2 比容器 c1 多一倍的机会获得 CPU 的时间片。
但分配的结果取决于当时主机和其他容器的运行状态, 实际上也无法保证容器 c1 一定能获得 CPU 时间片。比如容器 c1 的进程一直是空闲的,那么容器 c2 是可以获取比容器 c1 更多的 CPU 时间片的。极端情况下,例如主机上只运行了一个容器,即使它的 CPU 份额只有 50,它也可以独占整个主机的 CPU 资源。
Docker资源控制_第8张图片

Cgroups 只在容器分配的资源紧缺时,即在需要对容器使用的资源进行限制时,才会生效。因此,无法单纯根据某个容器的 CPU 份额来确定有多少 CPU 资源分配给它,资源分配结果取决于同时运行的其他容器的 CPU 分配和容器中进程运行情况。

5、设置容器绑定指定的CPU

#查看cpu
lscpu 

#先分配虚拟机CPU核数
docker run -itd --name c3 --cpuset-cpus 1 centos:7

Docker资源控制_第9张图片
Docker资源控制_第10张图片

#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。
Docker资源控制_第11张图片

三、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 stats

Docker资源控制_第12张图片

docker run -itd --name c4 -m 512m soscscs/myapp:v1

Docker资源控制_第13张图片

Docker资源控制_第14张图片

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)。

四、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 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。

docker run -itd --name c2 --device-write-bps /dev/sda:1M centos:7
docker exec -it c2 bash
dd if=/dev/zero of=./text.txt bs=1M count=10 oflag=direct

Docker资源控制_第15张图片
在这里插入图片描述

--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)

docker run -itd --name c5 --device-write-bps /dev/sda:1M soscscs/myapp:v1

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