docker私有仓库registry和资源控制cgroup
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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私有仓库registry和资源控制cgroup相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
私有仓库registry和资源控制cgroup
一、私有镜像的建立
1、下载，并修改daemon文件
[root@docker ~]# docker pull registry
[root@docker ~]# vim /etc/docker/daemon.json
{
"insecure-registries": ["192.168.100.21:5000"], #添加本行，本地ip
"registry-mirrors": ["https://xxxxx.mirror.aliyuncs.com"] #自己阿里云的镜像加速器
}
[root@docker ~]# systemctl restart docker
2、修改镜像标签，并上传到registry
[root@docker ~]# docker run -d -p 5000:5000 -v /data/registry:/tmp/registry registr y
2792c5e1151a50f6a1131ac3b687f5f4314fe85d9f6f7ba2c82f96a964135dc4
#启动registry并挂载目录
[root@docker ~]# docker tag nginx:v1 192.168.100.21:5000/nginx
#打上本地标签
[root@docker ~]# docker push 192.168.100.21:5000/nginx
#上传到本地仓库
Using default tag: latest
The push refers to repository [192.168.100.21:5000/nginx]
[root@docker ~]# curl -XGET http://192.168.100.21:5000/v2/_catalog
#查看镜像列表
{"repositories":["nginx"]}
[root@docker ~]# docker rmi 192.168.100.21:5000/nginx:latest
#测试删除镜像
[root@docker ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
nginx v1 8ac85260ea00 2 hours ago 205MB
centos 7 8652b9f0cb4c 9 months ago 204MB
[root@docker ~]# docker pull 192.168.100.21:5000/nginx:latest
#下载
latest: Pulling from nginx
Digest: sha256:ccb90b53ff0e11fe0ab9f5347c4442d252de59f900c7252660ff90b6891c3be4
Status: Downloaded newer image for 192.168.100.21:5000/nginx:latest
192.168.100.21:5000/nginx:latest
[root@docker ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
192.168.100.21:5000/nginx latest 8ac85260ea00 2 hours ago 205MB
nginx v1 8ac85260ea00 2 hours ago 205MB
centos 7 8652b9f0cb4c 9 months ago 204MB
二、cgroup资源配置
Cgroup概述
Cgroup是control groups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的机制
物理资源如CPU、内存、磁盘IO等等
Cgroup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，IO或内存的分配控制等具体的资源管理是通过该方式
这些具体的资源管理功能成为cgroup子系统，有以下几大子系统实现：
blkio：设置限制每个块设备的输入输出控制，例如磁盘、光盘及USB等
CPU：使用调度程序为cgroup任务提供CPU的访问
cpuacct：产生cgroup任务的cpu资源报告
cpuset：如果是多核心的cpu，这个子系统会为cgroup任务分配单独的cpu和内存
devices：允许或拒绝cgroup任务对设备的访问
freezer：暂停和恢复cgroup任务
memory：设置每个cgroup的内存限制以及产生内存资源报告
net_cls：标记每个网络包以供cgroup方便使用
ns：命名空间子系统
perf_event：增加了对每个group的监测跟踪的能力，可以监测属于某个特定的group的所有线程以及运行在特定CPU的线上
1、docker资源控制cpu
利用stress压力测试工具来测试CPU和内存使用状况。
使用Dockerfile 来创建一个基于centos 的stress工具镜像
[root@docker ~]# mkdir /opt/stress
[root@docker ~] # vim /opt/stress/Dockerfile
FROM centos:7
RUN yum install -y wget
RUN wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
RUN yum install -y stress
[root@docker ~]# cd /opt/stress/
[root@docker ~]# docker build -t centos:stress .
[root@docker stress]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos stress cc9f380c2556 About a minute ago 520MB
（1）、cpu-shares参数
创建容器时，命令中的–cpu-shares参数值不能保证可以获得 1个vcpu或者多少GHz的CPU资源,它仅是一个弹性的加权值
[root@docker stress]# docker run -itd --cpu-shares 100 centos:stress
3d423eabad883fa1001c21a506d899a0c5060aca32080a69f2f9a715d9e357c5
说明:默认情况下，每个Docker容器的CPU份额都是1024。单独一个容器的份额是没有意义的。只有在同时运行多个容器时，容器的CPU加权的效果才能体现出来。
例如，两个容器A、B的CPU份额分别为1000和500，在CPU进行时间片分配的时候，容器A比容器B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A一定能获得CPU时间片。比如容器A的进程一直是空闲的，
那么容器B是可以获取比容器A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。
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。
可以通过cpu share可以设置容器使用CPU的优先级，比如启动了两个容器及运行查看cPU使用百分比。
[root@docker stress]# docker run -tid --name cpu512 --cpu-shares 512 centos:stress stress -c 10
# 容器产生10个子函数进程
#再开启一个容器做比较
[root@docker stress]# docker run -tid --name cpu1024 --cpu-shares 1024 centos:stress stress -c 10
[root@docker stress]# docker stats
总结：多个容器时，参数–cpu-shares 相当与对cpu的使用权进行加权，一般权越大获得的cpu资源越多
（2）、cpu的周期限制
–cpu-quota是用来指定在这个周期内，最多可以有多少时间用来跑这个容器。
与–cpu-shares不同的是,这种配置是指定一个绝对值，容器对CPU资源的使用绝对不会超过配置的值。
cpu-period和 cpu-quota 的单位为微秒(us)。cpu-period的最小值为1000微秒，最大值为1秒（10^6us ） ，默认值为0.1 秒( 100000 us) 。
cpu-quota 的值默认为–1，表示不做控制。cpu-period和 cpu-quota 参数一般联合使用。
例如:容器进程需要每1秒使用单个CPU的0.2秒时间，可以将cpu-period 设置为1000000 (即1秒) , cpu-quota设置为200000(0.2 秒)。
当然，在多核情况下，如果允许容器进程完全占用两个CPU，则可以将cpu-period 设置为10000(即 0.1秒)，cpu-quota设置为200000 (0.2秒）。
cat /sys/fs/cgroup/cpu/docker/容器ID/cpu.cfs period_us
cat /sys/fs/cgroup/cpu/docker/容器ID/cpu.cfs_quota_us
-1代表cpu资源使用是不受限制的，上限是硬件
[root@docker ~]# cd /sys/
[root@docker sys]# ls
block bus class dev devices firmware fs hypervisor kernel module power
[root@docker sys]# cd fs/
[root@docker fs]# ls
bpf cgroup pstore xfs
[root@docker fs]# cd cgroup/
[root@docker cgroup]# ls
blkio cpu,cpuacct freezer net_cls perf_event
cpu cpuset hugetlb net_cls,net_prio pids
cpuacct devices memory net_prio systemd
[root@docker cgroup]# cd cpu
[root@docker cpu]# ls
cgroup.clone_children cpuacct.usage cpu.rt_runtime_us release_agent
cgroup.event_control cpuacct.usage_percpu cpu.shares system.slice
cgroup.procs cpu.cfs_period_us cpu.stat tasks
cgroup.sane_behavior cpu.cfs_quota_us docker user.slice
cpuacct.stat cpu.rt_period_us notify_on_release
[root@docker cpu]# cd docker/
[root@docker docker]# ls
2792c5e1151a50f6a1131ac3b687f5f4314fe85d9f6f7ba2c82f96a964135dc4 cpu.cfs_period_us
5862d63a268dde038555f211afed8bde87f72ccdbf2d7c157737dfd7f1dac9fd cpu.cfs_quota_us
cgroup.clone_children cpu.rt_period_us
cgroup.event_control cpu.rt_runtime_us
cgroup.procs cpu.shares
cpuacct.stat cpu.stat
cpuacct.usage notify_on_release
cpuacct.usage_percpu tasks
[root@docker docker]# cat cpu.cfs_quota_us
-1
[root@docker docker]# cd 2792c5e1151a50f6a1131ac3b687f5f4314fe85d9f6f7ba2c82f96a9641 35dc4/
[root@docker 2792c5e1151a50f6a1131ac3b687f5f4314fe85d9f6f7ba2c82f96a964135dc4]# ls
cgroup.clone_children cpuacct.stat cpu.cfs_period_us cpu.rt_runtime_us notify_on_release
cgroup.event_control cpuacct.usage cpu.cfs_quota_us cpu.shares tasks
cgroup.procs cpuacct.usage_percpu cpu.rt_period_us cpu.stat
[root@docker 2792c5e1151a50f6a1131ac3b687f5f4314fe85d9f6f7ba2c82f96a964135dc4]# cat cpu.cfs_period_us
1000000 #cpu分片，单位微秒um，=1秒
[root@docker 2792c5e1151a50f6a1131ac3b687f5f4314fe85d9f6f7ba2c82f96a964135dc4]# cat cpu.cfs_quota_us
-1
备注：
cpu周期 1s =100000微秒
按照cpu时间周期分配
cpu在一个瞬间时刻，只能给一个进程占用
在这里插入代码片
（2.1） 对容器cpu的限制方法
假如以20%为例
[root@docker cpu]# docker run -itd --name centos_quota --cpu-period 100000 --cpu-quota 200000 centos:stress
[root@docker cpu]# docker inspect centos_quota
（3）、CPU Core控制
对多核CPU的服务器，Docker还可以控制容器运行使用哪些CPU内核，即使用–cpuset-cpus 参数。这对具有多CPU的服务器尤其有用，可以对需要高性能计算的容器进行性能最优的配置。
[root@docker ~]# docker run -itd --name cpu1 --cpuset-cpus 0-1 centos:stress
#执行以上命令需要宿主机为双核，表示创建的容器只能用0、1两个内核。
7b97035a0750aadd848769f7f5049d5f001eef48d5eb068ec9a6c3774ebece5d
[root@docker ~]# cat /sys/fs/cgroup/cpuset/docker/7b97035a0750aadd848769f7f5049d5f001eef48d5eb068ec9a6c3774ebece5d/cpuset.cpus
0-1
通过下面指令可以看到容器中进程与CPU内核的绑定关系，达到绑定CPU内核的目的。
[ root@localhost stress]# docker exec 容器ID taskset -c -p 1
#容器内部第一个进程号pid为1被绑定到指定CPU上运行
小结：
容器限制资源的方式：
1、创建容器时直接使用参数指定资源限制
2、创建容器后,指定资源分配
修改宿主机对应容器资源控制的文件/sys/fs/cgroup/中的文件
CPU配额控制参数的混合使用
通过cpuset-cpus参数指定容器A使用CPU内核0，容器B只是用CPU内核1。
在主机上只有这两个容器使用对应CPU内核的情况，它们各自占用全部的内核资源，cpu-shares没有明显效果。
cpuset-cpus、cpuset-mems
参数只在多核、多内存节点上的服务器上有效，并且必须与实际的物理配置匹配，否则也无法达到资源控制的目的。
在系统具有多个CPU内核的情况下，需要通过cpuset-cpus参数为设置容器CPU内核才能方便地进行测试。
docker run -itd --name cpu2 --cpuset-cpus 1 --cpu-shares 512 centos:stress stress -c 1
#--cpuset-cpus指定运行的cpu
9e0ab8050ef0cf0cdfc3068239466c7df4d9eaec1c870f65cae54d65db39277f
[root@docker ~]# top
（4）内存限额
与操作系统类似，容器可使用的内存包括两部分:物理内存和 Swap
Docker 通过下面两组参数来控制容器内存的使用量。
-m或–memory:设置内存的使用限额，例如100M、1024M。
–memory-swap:设置内存+swap 的使用限额。
执行如下命令允许该容器最多使用200M的内存和 300M 的swap
[root@docker ~]# docker run -itd --name memory1 -m 200M --memory-swap=300M centos:stress
#默认情况下，容器可以使用主机上的所有空闲内存。
#与CPU的cgroups 配置类似，Docker 会自动为容器在目录 /sys/fs/cgroup/memory/docker/<容器的完整长 ID>
中创建相应cgroup配置文件
docker stats
（5）、Block IO的限制
默认情况下，所有容器能平等地读写磁盘，可以通过设置–blkio-weight参数来改变容器 block io 的优先级。–blkio-weight 与–cpu-shares类似，设置的是相对权重值，默认为500。
在下面的例子中，容器A读写磁盘的带宽是容器B的两倍。
root@docker ~]# docker run -itd --name container_A --blkio-weight 600 centos:stress
[root@docker ~]# docker run -itd --name container_B --blkio-weight 300 centos:stress
（6）bps和iops 的限制
bps 是byte per second，每秒读写的数据量。
iops 是io per second，每秒IO的次数。可通过以下参数控制容器的bps 和iops:
--device-read-bps，限制读某个设备的bps
--device-write-bps，限制写某个设备的bps。--device-read-iops，限制读某个设备的iops
--device-write-iops，I限制写某个设备的iops
下面的示例是限制容器写/dev/sda 的速率为5 MB/s .
通过 dd 命令测试在容器中写磁盘的速度。因为容器的文件系统是在host /dev/sda 上的，在容器中写文件相当于对 host /dev/sda进行写操作。另外，oflag=direct 指定用direct Io 方式写文件，这样 --device-write-bps 才能生效。
限速5MB/S,10MB/S,不限速，结果如下：
[root@docker ~]# docker run -it --device-write-bps /dev/sda:5MB centos:stress
[root@26fdd492da03 /]# dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=10 oflag=direct
10+0 records in
10+0 records out
10485760 bytes (10 MB) copied, 2.00582 s, 5.2 MB/s
[root@26fdd492da03 /]# exit
exit
[root@docker ~]# docker run -it --device-write-bps /dev/sda:10MB centos:stress
[root@da528f6758bb /]# dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=10 oflag=direct
10+0 records in
10+0 records out
10485760 bytes (10 MB) copied, 0.95473 s, 11.0 MB/s
[root@da528f6758bb /]# exit
exit
[root@docker ~]# docker run -it centos:stress
[root@02a55b38d0fa /]# dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=10 oflag=direct
10+0 records in
10+0 records out
10485760 bytes (10 MB) copied, 0.00934216 s, 1.1 GB/s
[root@02a55b38d0fa /]# exit
exit
构建镜像时指定资源限制
--build-arg=[] : 设置镜像创建时的变量;
--cpu-shares : 设置cpu使用权重;
--cpu-period : 限制CPU CFS周期;
--cpu-quota : 限制CPU CFS配额;
--cpuset-cpus : 指定使用的CPU id;
--cpuset-mems : 指定使用的内存id;
--disable-content-trust : 忽略校验，默认开启;
-f : 指定要使用的Dockerfile路径;
--force-rm : 设置镜像过程中删除中间容器;
--isolation : 使用容器隔离技术;
--label=[] : 设置镜像使用的元数据;
-m : 设置内存最大值;
--memory-swap : 设置Swap的最大值为内存swap， "-1"表示不限swap;
--no-cache : 创建镜像的过程不使用缓存;
--pull : 尝试去更新镜像的新版本;
--quiet, -q : 安静模式，成功后只输出镜像ID;
--rm : 设置镜像成功后删除中间容器;
--shm-size : 设置/dev/shm的大小，默认值是64M;
--ulimit : Ulimit配置;
--squash : 将Dockerfile 中所有的操作压缩为一层;
--tag, -t: 镜像的名字及标签，通常name:tag或者name格式;可以在一次构建中为一个镜像设置多个标签。
--network : 默认default；在构建期间设置RUN指令的网络模式
以上是关于docker私有仓库registry和资源控制cgroup的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
Docker私有仓库之registry与Cgroup资源控制