Linux systemd-run unit封装CGroup资源进行任务运行

Posted 2022-12-19 青冬

Linux systemd-run 封装资源使用

序

之前我们讲了关于 systemctl 对各种服务或者说是 unit 进行了讲解，也讲了怎么创建一个 unit，进行相关配置或者依赖设置等等。在使用 systemctl status xxx 时，我们可以发现对应的资源使用情况，如：

systemctl status chronyd

但如果创建一个 unit 每次都要通过配置文件，然后巴拉巴拉，其实还是很麻烦的，我们只需要使用 systemd-run 就可以轻而易举的创建一个 CGroup，封装资源，运行命令，包装成一个 unit。

systemd-run

快速认识

systemd-run 可以创建临时命令封装到 CGroup 中。CGroup 可以封装资源，运行任务。这样一个任务会变成我们熟悉的 unit 进行运行，然后可以通过 systemctl 进行管理。如：

# 后面会有完整实例
systemd-run -p  MemoryLimit=5M  -p CPUShares=100 --unit=mysleep --slice=test sleep 60
systemctl status mysleep

可以看到，我们直接创建了一个 service，运行在 CGroup 中，并设置了一些资源限制。甚至我们可以查看下她的 service 配置文件：

systemctl cat mysleep
# 自动构建在了 /run/systemd/system/mysleep.service 中

格式与我们之前创建配置一致，所以可以认为 systemd-run 创建了一次性的 unit 运行。

如果在该任务运行完毕后，再次使用 systemctl 去查看：

systemctl status mysleep
systemctl cat mysleep

会发现该任务已经运行完毕，查看不到了。

描述

systemd-run 可以创建一个临时的 service 或者 scope 的 unit，然后在里面运行简单的 COMMAND 命令。会创建对应的 service 文件，关联 path、socket、timer 等等，帮助在特定条件下启动临时的 service。

通过 systemd-run 运行的命令，会在干净、独立的 CGroup 中；和其他的 unit 一样，可以使用 systemctl list-units 进行筛选查看；运行时，会使用 systemd 进程为父进程，以异步的方式在后台创建临时 service 运行，并且在命令执行之后返回结果（除明确 前台 执行外）。

使用

systemd-run 可以直接跟 bash 命令，全局默认运行程序：

systemd-run sleep 100
systemctl status run-5561

当然可以选择部分参数设置：

全量请参考，这里仅仅举例重要部分 https://www.linux.org/docs/man1/systemd-run.html

或 man systemd-run

–no-ask-password

需要切换用户执行时，不要进行密码验证

–scope

指定一个 unit 类型来创建任务，默认是 service。

–unit=[name]

给 unit 指定名字，如果不指定，默认为 run-ID.service 格式。

–property / -p

给 unit 设置一个属性，这个属性列表是用空格分割的属性与值的键值对，比如:

systemd-run -p MemoryLimit=5M -p CPUShares=100 sleep 100

这里面大多数都是属性控制，需要参照的是 systemd.resource-control，主要包含 CPU、Memory、IO 相关属性配置。

以下列举了常用的配置，大全请读者自行百度：https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.resource-control.html

或者参考该链接

选项	取值	含义
CPUAccounting	yes/no	如果为 yes，会开启CPU占用统计。
CPUWeight	1-10000	默认100；CPU分配权重，控制Cgroup的 cpu.weight 属性，是系统正常运行时占比
StartupCPUWeight	1-10000	默认100；CPU分配权重，控制Cgroup的 cpu.weight 属性，是系统启动过程时占比
CPUQuota	N%	设置CPU时间上限，是一个百分数，占用单颗CPU的总时间多少
MemoryAccounting	yes/no	如果为 yes，会开启MEM占用统计。
MemoryMin	N[KMGT] or N%	进程保留的最低内存用量，可以使用512K进行表示，或者 10%相对系统的总物理内存；对应CGroup的memory.min
MemoryLow	N[KMGT] or N%	进程保障内存用量（除非其他的最低用量不够，才会少于这部分用量），可以使用512K进行表示，或者 10%相对系统的总物理内存；对应CGroup的memory.low
MemoryHigh	N[KMGT] or N%	进程柔性内存用量限制（如果超过会降低权重，并且尽量回收内存），可以使用512K进行表示，或者 10%相对系统的总物理内存；对应CGroup的memory.high
MemoryMax	N[KMGT] or N%	进程刚性内存用量限制（如果超过会被强制杀死），可以使用512K进行表示，或者 10%相对系统的总物理内存；对应CGroup的memory.max
MemorySwapMax	N[KMGT] or N%	进程刚性交换空间用量限制（如果超过会被强制杀死），可以使用512K进行表示，或者 infinity 不做限制；对应CGroup的memory.swap.max
TasksAccounting	yes/no	如果为yes，会进行任务数量统计
TasksMax	N or N%	总任务数量的限制配置，可以为整数或者最大任务数量的百分比，或者 infinity 不做限制；对应CGroup的pids.max
IOAccounting	yes/no	如果为yes，会进行块设备IO统计
IOWeight	1-10000	默认100；IO分配权重，控制Cgroup的 cpu.weight 属性，是系统正常运行时占比
StartupIOWeight	1-10000	默认100；IO分配权重，控制Cgroup的 cpu.weight 属性，是系统启动过程时占比
Slice	string	将unit放入那个slice中，主要是可以做层次、分组的资源分配或者依赖管理等。

–description=[string]

可以直接给 unit 添加一个描述性的字符串，如果不存在则是 COMMAND 本身。

–slice=[sliceName]

将该 unit 放入对应的 slice 中，默认为 system.slice。与上面表格的 Slice 相同。

–remain-after-exit / -r

在 unit 执行完毕后，是否继续保持服务的存在，直到 stop 为止。如果不设置，在执行完 unit 后，该 unit 的信息会被全部删除。

–uid=[N]

以指定的 UID 身份进行 unit 的执行。

–gid=[N]

以指定的 GID 身份进行 unit 的执行。

–nice=[N]

执行 nice 谦让优先级。

–working-directory=[path]

指定工作目录进行 unit 运行。

–setenv=“[K=V]”

给 unit 传递一个环境变量，是一个列表使用空格隔开，内容为 KV 键值对，如:

systemd-run -r --setenv="name=huangyichun age=26" env

–cocllect / -G

当 unit 执行失败的时候，不会从内存中卸载，会一直保留在内存中，直到用户明确使用其他命令重启、或关闭。如果开启，资源回收会更加激进，在任务执行后被卸载，无论成功与否。

–on-active=[time]

在特定时间进行 unit 的运行，如：

systemd-run -r --on-active=60 env  # 60秒后运行
systemctl status run-11249.service
systemctl status run-11249.service
systemctl status run-11249.service

返回值

0 为提交成功，1 为提交失败。

哪些地方可以使用

可以看到 systemd-run 可以封装一个小型的 shell 资源，并且可以指定到不同的用户运行，所以一般可以作为调度平台的使用。

shell

在调度中，会涉及大量 shell 脚本的使用，但是 shell 脚本的返回结果，资源封装等等做的并不够好，此时我们完全可以通过 unit 进行 shell 任务的调度。

spark-sql

举例一个大数据环境中，需要提交一个 spark-sql 任务，其实用 shell 也可以，但是如果我们还想保留完整的提交日志，尽量少的资源占用等等，都可以使用 systemd-run 来实现。