Docker的资源管理控制（CPU内存磁盘IO配额）
Posted 王大雏
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Docker的资源管理控制（CPU内存磁盘IO配额）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Docker的资源管理控制（CPU、内存、磁盘IO配额）
前言
资源控制
一、CPU 资源控制
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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。
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cgroups有四大功能：
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 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 |
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。
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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。
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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）查看CPU使用率
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3ed82355f811 centos:7 "/bin/bash" 5 days ago Up 6 hours test1
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c119125360924bf7dfd6eaa42b/
cat cpu.cfs_quota_us
-1
cat cpu.cfs_period_us
100000
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
#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。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
（2）进行CPU压力测试
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
（3）设置CPU使用率
#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
2、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
#查看容器运行状态（动态更新）
docker stats
CONTAINER ID NAME CPU % MEM USAGE / LIMIT MEM % NET I/O BLOCK I/O PIDS
c3ee18e65852 c2 66.50% 5.5MiB / 976.3MiB 0.56% 20.4MB / 265kB 115MB / 14.2MB 4
bb02d3b345d8 c1 32.68% 2.625MiB / 976.3MiB 0.27% 20.4MB / 325kB 191MB / 12.7MB 4
3、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 test2 --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。
二、对内存使用的限制
docker run -itd --name test3 -m 512m centos:7 /bin/bash
docker stats
三、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 test4 --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 test5 --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）
#创建容器，并限制写速度
docker run -it --name test5 --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.out bs=1M 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
10485760 bytes (10 MB) copied, 10.0025 s, 1.0 MB/s
以上是关于Docker的资源管理控制（CPU内存磁盘IO配额）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章