容器化工具--------Docker的资源控制

Posted 2022-11-28 他和晚风一样温柔

文章目录

• 资源控制
• • CPU 资源控制
  • • 设置CPU使用率上限
    • 设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）
    • 设置容器绑定指定的CPU
  • 对内存使用的限制
  • 对磁盘IO配额控制（blkio）的限制

资源控制

CPU 资源控制

cgroups，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

cgroups有四大功能：

1.资源限制：可以对任务使用的资源总额进行限制
2.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
3.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
4.任务控制：cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作

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。
我们可以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。

使用 --cpu-period 即可设置调度周期，使用 --cpu-quota 即可设置在每个周期内容器能使用的 CPU 时间。两者可以配合使用。
CFS 周期的有效范围是 1ms~1s，对应的 --cpu-period 的数值范围是 1000 ~100000。
而容器的 CPU 配额必须不小于 1ms，即 --cpu-quota 的值必须 >= 1000。

1.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。
2.cpu.cfs_quota_us：表示该control group限制占用的时间（微秒），默认为-1，表示不限制。 如果设为50000，表示占用50000/100000=50%的CPU。

docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash

docker ps -a


cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c119125360924bf7dfd6eaa42b/
cat cpu.cfs_quota_us

cat cpu.cfs_period_us

进行CPU压力测试
编写一个启动脚本

docker exec -it 3ed82355f811 /bin/bash
vim /cpu.sh
#!/bin/bash
i=0
while true
do
let i++
done

chmod +x /cpu.sh
./cpu.sh
exit

top					#可以看到这个脚本占了很多的cpu资源

设置50%的比例分配CPU使用时间上限

docker run -itd --name test2 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash	#可以重新创建一个容器并设置限额
或者
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c119125360924bf7dfd6eaa42b/
echo 50000 > cpu.cfs_quota_us
docker exec -it 3ed82355f811 /bin/bash
./cpu.sh
exit

top					#可以看到cpu占用率接近50%，cgroups对cpu的控制起了效果

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 512 centos:7	
docker run -itd --name c2 --cpu-shares 1024 centos:7

分别进入容器，进行压力测试

yum install -y epel-release
yum install stress -y
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
exit

ps:c2和c1一样操作

查看容器运行状态（动态更新）

docker stats

设置容器绑定指定的CPU

先分配虚拟机4个CPU核数

docker run -itd --name c3 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash

进入容器，进行压力测试

yum install -y epel-release
yum install stress -y
stress -c 4
exit

#退出容器，执行 top 命令再按 1 查看CPU使用情况。

如果安装不了需要重启docker服务和网卡，开启路由转发，因为之前重启虚拟机了

对内存使用的限制

docker run -itd --name c4 -m 512m centos:7 /bin/bash

docker stats

将进程停止，可以看到c3容器占用内存大概137M，如果不对内存进行限制，容器满负荷跑会把内存全部吃光，为了防止这样的情况，我们可以对内存进行限制

对磁盘IO配额控制（blkio）的限制

1.–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 test4 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash
2.–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 test5 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash
3.–device-read-iops ：限制读某个设备的iops（次数）
4.–device-write-iops ：限制写入某个设备的iops（次数）

创建容器，并限制写速度

docker run -it --name c5 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash

通过dd来验证写速度

dd if=/dev/zero of=test.txt bs=2M count=10 oflag=direct				#添加oflag参数以规避掉文件系统cache
10+0 records in
10+0 records out
20971520 bytes (21 MB) copied, 20.0043 s, 1.0 MB/s

清理docker占用的磁盘空间

docker system prune -a    #可以用于清理磁盘，删除关闭的容器、无用的数据卷和网络