05. 容器资源管理
目录
1、前言
2、CGroup
2.1、是否开启CGroup
2.2、Linux CGroup限制资源能使用
2.2.1、创建一个demo
2.2.2、CGroup限制CPU使用
2.3、Linux CGroup限制内存使用
2.4、Linux CGroup限制IO
3、Docker对资源的管理
3.1、Docker对CPU的限制
3.1.1、构建一个镜像
3.1.2、构建两个容器
3.1.3、查看CPU使用率
3.2、Docker对内存的限制
3.3、Docker对IO的限制
3.4、查看Docker的资源配置
1、前言
通常情况下，我们一台宿主机上会同时启动多个Docker容器，而在默认情况下，Docker是没有限制其运行的容器所使用的硬件资源，比如CPU，内存，IO等。而在实际环境中，往往一个容器的负载过高，会占用宿主机的大部分资源，会导致其他容器的访问资源被抢占，而出现响应超时或无法响应等情况。
因此，我们往往会对同时启动的Docker容器做资源的分配和管理。这就是我们今天要说的容器资源管理。
2、CGroup
熟悉Linux的应该知道，Linux内核提供了一组为cgroup（Controller Group）的进程，通过这些进程可以限制应用对资源的使用，如CPU，内存等。通过cgroup可以对系统资源做精细化控制，例如实现对每个容器使用的CPU比率进行限制。
Linux CGroup主要提供了几种功能：
- Resource Limitation：限制资源的使用，如CPU，内存的上限。
- Prioritization：应用的优先级控制，如控制任务的调度。
- Accounting：应用的审计和统计，例如实现应用的计费。
- Control：实现对应用的控制，例如应用的挂起，恢复和执行等。
2.1、是否开启CGroup
cat /boot/config-3.10.0-1160.el7.x86_64 |grep CGROUP如果相关参数是y，表示已经启动了Linux CGroup，默认是开启的。
2.2、Linux CGroup限制资源能使用
2.2.1、创建一个demo
创建一个high_cpu.java文件。
touch high_cpu.java编写一段死循环代码。
class HighCpu {
public static void main(String args[]) {
int i=0;
while(true){
i++;
}
}
}
再编译执行他。
javac high_cpu
nohup java HighCpu &执行完观察cpu占用情况。
htop我这里启了两个，所以两个进程。但是不影响我们观测，可以看到进程3999的CPU使用率已经接近100%。
安装htop步骤：
yum -y install epel-release.noarch
yum -y install htop
2.2.2、CGroup限制CPU使用
1）首先进入系统cgroup目录下。
cd /sys/fs/cgroup/
ls可以看到里面有很多熟悉的资源相关文件，如cpu，memory，blkio等。
没错，我们要限制cpu使用，当然是进入到cpu/目录。
cd spu/
# 创建我们自己的资源隔离脚本，
mkdir mycpu
cd mycpu
ls可以看到在里面默认生成很多cpu相关的脚本文件。
我们着重看cpu.cfs_quota_us。
cat cpu.cfs_quota_us里面的值为-1，则表示不限制cpu使用。
我们修改他的值为2000，也就是限制20%阈值。
echo 20000 > cpu.cfs_quota_us
#同时把我们上面的进程号（3999）写进tasks文件
echo 3999 > tasks
我们再htop观察下cpu占用，可以看到CPU使用已经成功降到了20%的上限。
2.3、Linux CGroup限制内存使用
同上面的CPU限制，内存限制也类似。
cd /sys/fs/cgroup/memory
mkdir mymem
cd mymem
more memory.limit_in_bytes 可以看到这个值很大，表示对内存没有进行限制。
同样我们可以通过配置进行调整。
echo 10m > memory.limit_in_bytes
#同时把我们上面的进程号（3999）写进tasks文件
echo 3999 > tasks这样，内存使用就限制了10m可用。
2.4、Linux CGroup限制IO
cd /sys/fs/cgroup/blkio
mkdir myio
cd myio
echo '8:0 1048576' > blkio.throttle.read_bps_device
#同时把我们上面的进程号（3999）写进tasks文件
echo 3999 > tasks上面的"8:0"是当前需要限制的设备号。如要查看/dev/sda磁盘的设备号，可以使用ls -l /dev/sda。
3、Docker对资源的管理
为什么前面说了那么多Linux CGroup对资源的管理？因为Docker是构建在Linux基础上的，因此Docker就是利用Linux CGroup来实现对资源的控制。那么有了前面CGroup的认识，我们接下来学习Docker资源管理就容易很多。
3.1、Docker对CPU的限制
Docker引擎可以通过-c或--cpu-shares来为每个容器分配一个“CPU使用的权重”。该权重与实际的处理速度无关，每个容器默认有1024个CPU配额权重。
如果启动了两个容器，并且两个都使用默认的权重值 1024，则 Docker 引擎将把 CPU使用率平均分配给这两个容器，即这两个容器各自占用 50%的 CPU使用率。
但是，如果给容器 A分配的是 1024 权重，而给容器 B分配的是 512 权重，则会发现容器A使用CPU的比例比容器B使用 CPU的比例多一倍。
3.1.1、构建一个镜像
创建一个Dockerfile文件，这里直接使用我们前面用过的例子：
# 指定基础镜像作为该容器的基础环境，如springboot应用最起码得有jdk环境
FROM openjdk:8
# 执行维护者的信息
MAINTAINER shamee csdn peng793049488
# 创建一个存放该工程的目录
RUN mkdir -p /data/project
ADD target/dockerfile-springboot-1.0-SNAPSHOT.jar /data/project/dockerfile-springboot-1.0-SNAPSHOT.jar
# 对外暴露一个8899端口
EXPOSE 8899
# 执行启动
ENTRYPOINT ["/bin/sh", "-c", "java -jar /data/project/dockerfile-springboot-1.0-SNAPSHOT.jar"]
使用docker build构建镜像：
docker build -t docker_cgroup .
构建完，便可以看到我们的镜像docker_cgroup。
3.1.2、构建两个容器
# 第一个容器， CPU默认（1024）
docker run -d docker_cgroup --cpu 4 --name=cpu_1024
# 第二个容器， CPU配额权重512
docker run -d -c 512 docker_cgroup --cpu 4 --name=cpu_5123.1.3、查看CPU使用率
通过命令：
docker stats可以看到CPU的占用情况，设置1024权重的CPU占用率比512的高将近一倍。
docker stats 命令可以查看容器的CPU，内存，IO等分配，使用情况。下面的内存验证和IO验证均可以使用该命令查看。
除此以外，还可以设置以下参数，直接绑定CPU核心数：
# 表示使用CPU0，1，2核
--cpuset-cpus=0,1,23.2、Docker对内存的限制
同上面CPU的管理，Docker引擎支持通过-m参数来设定容器所使用的内存。
如：
docker run -it xxx -m 256m-m 256m表示限制容器使用的内存大小为256m。验证方式可以类似上面CPU管理方式，可以直接使用docker stats来查看。这里就不赘述。
3.3、Docker对IO的限制
对I/O的限制，可以使用参数：
# 这里是限制容器写入速度为1MB/s
docker run -it xxx --device-write-bps /dev/sda:1mb其他参数：
| 参数名称 |
说明 |
| --blkio-weight |
可以通过--blkio-weight 修改容器 blkio 的权重，权重值为 10~1000 |
| --blkio-weight-device weighted-device |
指定某个设备的权重 |
| --device-read-bps throttled-device |
按每秒读取块设备的数据量设定上限 |
| --device-read-iops throttled-device |
按照每秒读操作的次数设定上限 |
| --device-write-bps throttled-device |
按每秒写入块设备的数据量设定上限 |
| --device-write-iops throttled-device |
按照每秒写操作的次数设定上限 |
3.4、查看Docker的资源配置
可以使用：
docker inspect <容器ID或名称>来查看容器的具体配置情况信息。