CPU资源控制

一、CPU资源控制定义

  cgroups（control groups）是一个非常强大的linux内核工具，他不仅可以限制被namespace隔离起来的资源， 还可以为资源设置权重、计算使用量、操控进程启停等等。

  所以cgroups（control groups）实现了对资源的配额和度量。

二、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
• 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
• 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
• 任务控制：cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作

三、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。
  设置每个容器进程的调度周期，以及在这个周期内各个容器最多能使用多少 CPU 时间。

-cpu-period:设置调度周期

-cpu-quota:设置每个周期内各个容器最多可以用多少CPU时间

注意：周期的有效范围是 1ms~1s，对应的--cpu-period的数值范围是 1000~1000000，即周期100毫秒 ，而容器的 CPU 配额必须不小于 1ms，即 --cpu-quota 的值必须 >= 1000。

  3.1 设置50%的比例分配CPU使用时间上限

docker run -itd --name xxx centos:7 /bin/bash

docker ps -a

cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/容器ID

cat cpu.cfs_quota_us

cat cpu.cfs_period_us

echo 50000 > cpu.cfs_quota_us

cat cpu.cfs_quota_us

cpu.cfs_period_us：cpu分配的周期(微秒，所以文件名中用 us 表示），默认为100000。

cpu.cfs_quota_us：表示该cgroups限制占用的时间（微秒），默认为-1，表示不限制。 

  3.2进行压力测试

docker exec -it 容器ID /bin/bash

vi haha.sh

chmod +x haha.sh

./haha.txt

四、设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）

  4.1 创建两个容器

docker run -itd --name xxx --cpu-shares 512 centos:7

docker run -itd --name xxx --cpu-shares 1024 centos:7

  4.2 分别进入容器内进行压力测试

  4.2.1 在容器一内进行压力测试

docker ps

docker exec -it 容器ID /bin/bash

yum install -y epel-release

yum install -y stress

docker exec -it 容器ID /bin/bash

stress -c 4

  4.2.2 在容器二内进行压力测试

docker ps

docker exec -it 容器ID /bin/bash

yum install -y epel-release

yum install -y stress

docker exec -it 容器ID /bin/bash

stress -c 4

   4.3 查看容器运行状态

docker stats

五、设置容器绑定指定的CPU

  5.1 先分配虚拟机4个CPU核数

docker run -itd --name hh2 --cpuset-cpus 1 centos:7 /bin/bash

docker ps

docker exec -it 容器ID /bin/bash

yum install -y epel-release

yum install -y stress

docker stats

六、对内存使用的限制

-m选项：限制容器可以使用的最大内存

docker run -itd --name xxx -m 512m centos:7 /bin/bash

docker stats

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）。
 

七、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。
例：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。
例：docker run -itd --name test10 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash

--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）

  7.1 操作

    创建容器并限制写的速度，然后通过dd来验证写速度，最后用docker来清理空间

    注意：图中的验证模式，版本不兼容