详解Docker 容器使用 cgroups 限制资源使用--1号站长-站长学院|资讯交流平台

上一篇文章将到 Docker 容器使用 linux namespace 来隔离其运行环境，使得容器中的进程看起来就像爱一个独立环境中运行一样。但是，光有运行环境隔离还不够，因为这些进程还是可以不受限制地使用系统资源，比如网络、磁盘、CPU以及内存等。为了让容器中的进程更加可控，Docker 使用 Linux cgroups 来限制容器中的进程允许使用的系统资源。

1. 基础知识：Linux control groups

1.1 概念

Linux Cgroup 可让您为系统中所运行任务（进程）的用户定义组群分配资源 — 比如 CPU 时间、系统内存、网络带宽或者这些资源的组合。您可以监控您配置的 cgroup，拒绝 cgroup 访问某些资源，甚至在运行的系统中动态配置您的 cgroup。所以，可以将 controll groups 理解为 controller （system resource）（for）（process）groups，也就是是说它以一组进程为目标进行系统资源分配和控制。

它主要提供了如下功能：

Resource limitation: 限制资源使用，比如内存使用上限以及文件系统的缓存限制。
Prioritization: 优先级控制，比如：CPU利用和磁盘IO吞吐。
Accounting: 一些审计或一些统计，主要目的是为了计费。
Control: 挂起进程，恢复执行进程。

使用 cgroup，系统管理员可更具体地控制对系统资源的分配、优先顺序、拒绝、管理和监控。可更好地根据任务和用户分配硬件资源，提高总体效率。

在实践中，系统管理员一般会利用CGroup做下面这些事（有点像为某个虚拟机分配资源似的）：

隔离一个进程集合（比如：nginx的所有进程），并限制他们所消费的资源，比如绑定CPU的核。
为这组进程分配其足够使用的内存
为这组进程分配相应的网络带宽和磁盘存储限制
限制访问某些设备（通过设置设备的白名单）

Linux 系统中，一切皆文件。Linux 也将 cgroups 实现成了文件系统，方便用户使用。在我的 Ubuntu 14.04 测试环境中：

root@devstack:/home/sammy# mount -t cgroupcgroup on /sys/fs/cgroup/cpuset type cgroup (rw,relatime,cpuset)cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu type cgroup (rw,relatime,cpu)systemd on /sys/fs/cgroup/systemd type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,none,name=systemd)root@devstack:/home/sammy# lssubsys -mcpuset /sys/fs/cgroup/cpusetcpu /sys/fs/cgroup/cpucpuacct /sys/fs/cgroup/cpuacctmemory /sys/fs/cgroup/memorydevices /sys/fs/cgroup/devicesfreezer /sys/fs/cgroup/freezerblkio /sys/fs/cgroup/blkioperf_event /sys/fs/cgroup/perf_eventhugetlb /sys/fs/cgroup/hugetlbroot@devstack:/home/sammy# ls /sys/fs/cgroup/ -ltotal 0drwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 blkiodrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 cpudrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 cpuacctdrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 cpusetdrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 devicesdrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 freezerdrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 hugetlbdrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 memorydrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 perf_eventdrwxr-xr-x 3 root root 0 Sep 18 21:46 systemd