docker–cgroup 资源配置
一、概述
docker使用cgroup控制资源
docker通过cgroup来控制容器使用的资源配额，包括CPU、内存、磁盘三大方面，基本覆盖了常见的资源配额和使用量控制
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(如CPU、内存、磁盘Io等等)的机制
07年谷歌，可以控制资源分配通过操作系统内核,控制应用程序使用内存资源、cpu资源、文件系统资源等等cgroup是一种资源控制手段,也是容器隔离的6个名称空间的一种实现手段
每个容器相当于一个进程
二、CPU使用率控制
cpu周期:1s为一个周期的定律，参数值一般为100000 (CPu衡量单位是秒)
假如需要给此容器分配cpu使用率的20% ,则参数需要设置为20000,相当于每个周期分配给这个容器0.2s
cpu在一个时刻，只能给一个进程占用
1、stress压力测试工具
利用stress压力测试工具来测试CPU和内存的使用情况
使用Dockerfile 来创建一个基于Centos 的stress工具镜像。
2、CPU周期限制
Docker提供了–cpu-period、–cpu-quota两个参数控制容器可以分配到的CPU时钟周期。
–cpu-period是用来指定容器对CPU的使用要在多长时间内做一次重新分配。
查看docker CPU周期
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/
cat cpu.cfs_period_us
3.1宿主机怎么提供资源、怎么控制docker容器中的应用的
CPU—>VCPU–>以进程的方式体现在workstation环境(docker环境中) —》docker表现形式是容器–>Vcpu以进程的方式控制容器–》容器中的应用需要的是服务进程支持–》宿主机内核中cpu可以被ogroup管理（通过分配资源手段）–》linux内核中的cgroup可以直接控制vCPU的资源分配，而vCPU在workstation中是以进程的方式管理docker容器的，所以，也可以认为cgroups在直接/间接管理docker容器中的应用
–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(10000o 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。
4、CPU Core
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。
5、CPU配额控制参数混合使用
Cgroups 控制的是内核资源–》间接控制VM中 的Vcpu的资源–》控制着VM中进程资源–》docker容器的资源–》docker容器内，应用的资源
控制的主体包括:CPU 、内存、I/O
主要介绍的是cPU资源的控制
而cPU资源控制的方式主要有:
1.cpu-shares权重指的是多个容器使用同一个cPU的情况下，被分配到cPu资源的机会占比
- cpu-period 周期指的是，cPu在给于当前管理、控制的容器分配资源时，cPu的分配周期，默认是1s，此项配置，可以在运行时直接指定
3.cpuset-cpus指定容器，仅能使用指定的cPU，按照cPu的下标来表示
三、内存限额
Cgroups对于内存的限制，主要体现在一下两个部分：
1.内存使用上限（硬限制）
2.内存+swap使用上限（硬限制）
类比于K8S中的资源限制手段，也是使用的Cgroups的技术，体现为limit
respones：
request:
cpu: 10Om
memory: 100m
limits:
cpu: 200m
memory: 200m
四、block IO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。
五、bps与iops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(流)。
注：
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：限制写某个设备的iopso
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 1o 方式写文件，这样–device-write-bps 才能生效。
结果表明限速5MB/s左右。作为对比测试，如果不限速，结果如下。
构建镜像（docker build）时指定资源限制
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-55TrVNAF-1644151412946)(D:\北大\截图\2022\1月份\1.18docker-cgroup\Snipaste_2022-01-18_12-10-41.png)]
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
六、总结
1、资源限制的主要类型
1.cPU 权重shares、quota、cpuset（周期cpu-period)2、磁盘:BPS、TPS限制，指定使用哪个磁盘、磁盘分区3、内存-m -swap 内存、交换分区
大部分做的是上限的限制
2、资源限制的几种方式
1.build构建镜像时，可以指定该镜像的资源限制
2.run将镜像跑为容器的时候，可以指定容器的资源限制
4.容器启动之后，可以在宿主机(容器资源限制目录下进行限制)对应容器的目录下。修改资源限制，然后重载/sys/fs/ cgroup/* (cpu、blk、mem)/docker/容器ID/—>修改对应的资源限制文件参数就可以
3、资源限制的状态查询
1.docker inspect镜像ID/容器IDdocker stats
2.直接查看宿主机对应容器ID资源限制的文件
目录下。修改资源限制，然后重载/sys/fs/ cgroup/* (cpu、blk、mem)/docker/容器ID/—>修改对应的资源限制文件参数就可以
3、资源限制的状态查询
1.docker inspect镜像ID/容器IDdocker stats
2.直接查看宿主机对应容器ID资源限制的文件
cgroup资源docker原理之一 ， namespaces 6个名称空间