docker 资源控制

Docker的资源控制

对容器使用宿主机的资源进行限制，如cpu，内存，磁盘I/O Docker使用linux自带的功能cgroup(control grouos)是linux内核系统提供的一种可以限制，记录，隔离进程组使用的物理资源 Docker借助这个机制，来实现资源的控制 Cgroup本身是提供将进程分组化管理的功能和接口的基础结构，分配控制的机制来实现资源控制

cpu资源控制

	linux通过CFS(Completely Fair Scheduler 完全公平调度器)，来调度各个进程之间对cpu的使用。CFS的调度100ms，我们也可以自定义容器的调度周期，以及在这个周期时间之内各个容器能够使用cpu的调度时间
--cpu-period	设置容器调度cpu的周期,只能在容器创建的时候使用
--cpu-quota	设置在每个周期内，容器可以使用cpu的时间，只能在容器创建的时候使用
	可以配合使用 CFS周期的有效范围是1ms-1s ，也就是1000~1000000 容器使用cpu的配额时间必须大于1ms，也就是说 --cpu-quota的值必须要>=1000

cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/07a4683b9aee2363decbbafcc29e4abed2e5aa6aab8b72807f1ebfda
cat cpu.cfs_period_us
100000
CFS表示调度周期的长度，以微妙为单位，每个周期内，容器可以使用指定比例的cpu时间，默认情况的值是100000，也就是100毫秒

cat cpu.cfs_quota_us
-1
如果配置是-1，那么容器在使用宿主机cpu的时间将不做任何限制
如果设为正值，表示在周期内的配额
如果cpu.cfs_quota_us设置为50000，那么容器在一个周期内最多可以使用50毫秒的cpu时间

CFS调度器，100毫秒就是定义了一个周期，在这个周期之内，调度任务(容器)的基本时间单位，100毫秒一次调度容器请求cpu的资源，然后内核把cpu资源分配给容器 cpu.cfs_quota_us：调度请求之后，根据配额，内核分配给容器使用cpu的时间

如何控制容器使用cpu的时间进行限制

docker exec -it test1 bash

vim cpu.sh
#!/bin/bash
i=0
while true
do
let i++
done

压力测试脚本
[root@docker1 ~]# top

[root@docker1 opt]# docker run -itd --name test6 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash
[root@docker1 opt]# docker restart test6
[root@docker1 opt]# docker exec -it test6 bash
[root@181456d16a59 opt]# vi /opt/cpu.sh
[root@181456d16a59 opt]# ./cpu.sh

或者
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c
echo 50000 > cpu.cfs_quota_us
docker exec -it 3ed82355f811 /bin/bash
./cpu.sh
可以看到cpu占用率接近50%，cgroups对cpu的控制起了效果，如下图

如何设置cpu资源占用权重比？需要多个容器才能生效

--cpu-shares
指定容器占用cpu的份额
默认权重是1024，设置的值只能是1024的倍数
[root@docker1 opt]# docker run -itd --name test2 --cpu-shares 512 centos:7 /bin/bash
[root@docker1 opt]# docker run -itd --name test3 --cpu-shares 512 centos:7 /bin/bash
[root@docker1 opt]# docker exec -it test2 bash
[root@docker1 ~]# docker exec -it test3 bash
[root@b043c8c8c29c /]# yum -y install epel-release
[root@b043c8c8c29c /]# yum -y install stress
下载模拟系统负载的工具
[root@b043c8c8c29c /]# stress -c 4
在宿主机查看
[root@b043c8c8c29c /]# exit
[root@docker1 opt]# docker stats
不加容器名就是显示所有容器占用情况

--cpu-shares指定容器占用cpu的份额，模式权重1024，设置的值只能是1024的倍数 --cpu-shares 是给每个容器使用cpu设置了相对的权重，权重高的，可以使用cpu的资源更多，但是，如果只有一个容器在运行，即便设置了权重，但是没有其他更高权重的容器来占用资源，权重低的容器依然不受影响

设定容器绑定cpu 容器只能使用指定的cpu内核

[root@docker1 ~]# docker run -itd --name test1 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash
[root@2c1de1412eee /]# yum -y install epel-release
[root@2c1de1412eee /]# yum -y install stress
[root@2c1de1412eee /]# stress -c 4
[root@2c1de1412eee /]# top
按一下 1 cpu会展开显示

内存

如何限制容器对内存的使用

[root@docker1 ~]# docker run -itd --name test6 -m 512m centos:7 /bin/bash
指定使用512m的内存，也可以写1g 或者2g

如何限制swap

想要限制容器使用swap必须和限制内存一块使用

[root@docker1 ~]# docker run -itd --name test7 -m 512m --memory-swap=1g centos:7 /bin/bash
如果说限制了内存是512 ，swap是1g，那么test容器能够使用的swap空间=1g-512m
如果不设置：-m 512m 但是使用swap的空间是-m 的两倍
如果设置 --memory-swap的值和内存限制一样，容器不能使用swap空间
-m 512m --memory-swap=-1，内存受限还是512M，但是容器使用swap空间不再限制

练习

创建三容器，分别对三个容器centos:7进行资源限制：
centos1 2 3
centos1：一条命令创建：占用CPU的时间 10000，占用CPU的权重256，占用内存1G，只能使用CPU1
[root@docker1 ~]# docker run -itd --name centos1 --cpu-quota 10000 --cpu-shares 256 -m 1g --cpuset-cpus 1 centos:7 /bin/bash

centos2：一条命令创建：占用CPU的时间 20000，占用CPU的权重512，占用内存2G，只能使用CPU2
[root@docker1 ~]# docker run -itd --name centos2 --cpu-quota 20000 --cpu-shares 512 -m 2g --cpuset-cpus 2 centos:7 /bin/bash

centos3：一条命令创建：占用CPU的时间 30000，占用CPU的权重1024，占用内存512m，只能使用CPU3
[root@docker1 ~]# docker run -itd --name centos3 --cpu-quota 30000 --cpu-shares 1024 -m 512m --cpuset-cpus 3 centos:7 /bin/bash

磁盘 I/O配额

限制容器在磁盘上的读速度

[root@docker1 ~]# docker run -itd --name test8 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash

限制容器在磁盘上的写限制

[root@docker1 ~]# docker run -itd --name test1 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash
[root@docker1 ~]# docker exec -it test1 bash
[root@docker1 ~]# dd if=/cev/zero of=123.txt bs=1 count=10 oflag=direct

oflag=direct：在使用dd获取空字符集是从文件系统的缓存当中输入，速度是比较快的，禁用文件系统缓存，实打实的直接把数据写入磁盘，可以更真实的测试设备的性能，模拟直接写入物理设备的情况

限制容器读取的次数

[root@docker1 ~]# docker run -itd --name test10 --device-read-iops /dev/sda:100 centos:7 /bin/bash

限制读取操作每秒100次
100：表示每秒读100次

限制容器写入设备的次数

[root@docker1 ~]# docker run -itd --name test101 --device-write-iops /dev/sda:50 centos:7 /bin/bash

限制写入的操作每秒50次
50：表示每秒写50次

如何清理docker占用的磁盘空间

[root@docker1 ~]# docker system prune -a

删除已经停止的容器
- all stopped containers
删除所有未被使用的网桥设备
- all networks not used by at least one container
删除所有未被使用的镜像
- all images without at least one container associated to them
删除创建容器时的缓存以及无用的数据卷
 - all build cache

总结

怎么对容器使用cpu限制？

1、 容器占用cpu的时间

2、 容器占用cpu的权重

3、 容器绑定cpu

容器对宿主机的内存使用限制：

-m

swap(了解即可)：必须和限制内存一起使用