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CPU资源控制

cqroups有四大功能：

设置CPU使用率上限

对容器进行压力测试

限制容器使用率

对正在使用的容器进行限制

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

限制可用的swap大小，--memory-swap

对磁盘IO配额控制（blkio）的限制

总结CPU管理命令

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CPU资源控制

cgroups，是个非常强大的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cqroups（Control groups）实现了对资源的配额和度量。

cqroups有四大功能：

• 资源限制：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

设置CPU使用率上限

Linux通过CFS(Comolctcly Fair Schedulcr,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1000~1000000. 而容器的CPU配额必须不小于1ms,即--cpu-quota的值必须>=1000.

docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
docker ps -a
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker
cd 5ba17292b7546c57ab06942724ecc845d5cc382ee14eea228a3d0afe04fc737a/
 
cat cpu.cfs_quota_us

对容器进行压力测试

docker exec -it test1 bash #进入容器
vi /cpu.sh     #写一个压力测试的脚本
#!/bin/bash
i=0
while true
do
 let i++
done
 
chmod +x /cpu.sh
./cpu.sh

限制容器使用率

docker run -itd --name test2 --cpu-quota 50000 centos:7 bash  #创建容器进行限制
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker
cd c5a1859115d9d2655c27de724023a523ba201605cacb5633311417e027d21830
 
cat cpu.cfs_quota_us
 
docker exec -it c5a1859115d9 bash     #进入容器
#!/bin/bash     
i=0
while true
do
 let i++
done
 
chmod +x /cpu.sh
./cpu.sh

对正在使用的容器进行限制

cd 5ba17292b7546c57ab06942724ecc845d5cc382ee14eea228a3d0afe04fc737a
 
echo 33000 > cpu.cfs_quota_us    允许cpu使用33%
docker exec -it test1 bash   #进入容器
./cpu.sh                     #运行脚本

设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）

Dockcr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 1024 centos:7
docker run -itd --name c2 --cpu-shares 2048 centos:7
 
docker exec -it c1 bash
docker exec -it c2 bash
#分别进入容器，进行压力测试
yum install -y epel-release 
yum install -y stress
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方根
 
docker stats   #查看运行容器的状态

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 bash
 
进入容器，进行压力测试
docker exec -it c3 bash
 
yum install -y epel-release
yum install -y stress
 
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方根
 
退出容器，执行top命令再按1查看CPU使用情况。

对内存使用的限制

//-m（--memory=）选项用于限制容器可以使用的最大内存
docker run -itd --name c4 -m 512m centos:7 bash
 
docker stats
Mib    2为底数的值  Ki Mi Gi Ti
MB     10为底数的值 K M G T
 
1kb = 10^3 1000
1MB = 10^6 1000000
1GB = 10^9 1000000000
 
电脑识别二进制
1TiB 2^40-10^12  缺少的值

限制可用的swap大小，--memory-swap

强调一下，--memory-swap是必须要与--memory一起使用的。

正常情况下，--memory-swap的值包含容器可用内存和可用swap 所以 -m 300m --memory-swap=1g 的含义为：容器可以使用300M的物理内存，并且可以使用700M（1G-300）的swap。 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）。

对磁盘IO配额控制（blkio）的限制

--dcvice-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:lM  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:lmb 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 c6 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 bach
 
docker exec -it c6 bash  # 进入容器
 
#通过dd来验证写速度
dd if=/dev/zero of=/opt/test.out bs=10M count=5 oflag=direct    添加oflag参数以规避掉文件系统cache
5+0 records in
5+0 records out
52428800 bytes (52 MB) copied, 50.0091 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

总结CPU管理命令

docker run --cpu-period   设置调度周期时间1000~1000000
           --cpu-quota  设置容器进程的CPU占用时间,要与调度周期时间成比例
           --cpu-shares   设置多个容器之间的CPU资源占用比
           --cpuset-cpus  绑核（第一个CPU从0开始）|
对内存的限制
           -m 物理内存 [--memory-swap=总值]
                                     0/-1/-m的同值
对磁盘Io的限制
          --device-read-bps    设备文件:1mb/1M    读速度
          --device-write-bps                     写速度
          --device-read-iops                     读次数
          --device-write-iops                    写次数