云计算-11-Docker容器对CPU、memory的资源配置

云计算-11-Docker容器对CPU、memory的资源配置

云计算-11-Docker容器对CPU、memory的资源配置

简述 ​

在使用docker容器的时候，默认是不对容器进行硬件资源限制的，同一台机器上的容器虽然相互隔离，但是他们底层的CPU、内存和磁盘资源是相同的，如果不对容器使用的资源进行限制，那么容器之间的相互影响，就可能会导致主机和集权资源耗尽，导致容器服务不可用。因此docker作为容器的管理者，需要对容器的资源进行限制：包括​CPU、内存、磁盘​三个方面。

​Linux 查看CPU和内存信息指令​

查看CPU信息

cat /proc/cpuinfo

查看CPU的型号信息

[root@k8s1-zb ~]# cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: | uniq -c 4 Intel Xeon E3-12xx v2 (Ivy Bridge)

表示有4个CPU，和这四个CPU的型号

查看CPU的组成

[root@k8s1-zb ~]# cat /proc/cpuinfo | grep physical | uniq -c 1 physical id : 0 1 address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual 1 physical id : 1 1 address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual 1 physical id : 2 1 address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual 1 physical id : 3 1 address sizes : 46 bits physical, 48 bits virtual

表示4个单核CPU组成

获取CPU的运行模式

[root@k8s1-zb ~]# getconf LONG_BIT64

说明现在的CPU运行在64bit模式下。

查看内存信息

cat /proc/meminfo

查看操作系统内核

[root@k8s1-zb ~]# uname -aLinux k8s1-zb 3.10.0-862.3.2.el7.x86_64 #1 SMP Mon May 21 23:36:36 UTC 2018 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

查看内存总量

grep MemTotal /proc/meminfo

查看空闲内存量

grep MemFree /proc/meminfo

​docker限制容器CPU

--cpu-shares设置容器按比例弹性共享CPU资源

查看--cpu-shares的指令信息

[root@k8s1-zb ~]# docker run --help | grep cpu-shares -c, --cpu-shares int CPU shares (relative weight)

--cpu-shares并​不能保证容器在运行的时候可以获取多少个CPU资源​，只是一个​弹性权值​。

默认情况下​每个容器CPU弹性权值都是1024​，只有在同一个CPU核心上面，同时运行多个容器才能看出CPU权值效果。

举例说明：

容器C和D的CPU权值分别为1024和2048，会怎么分配CPU资源？

​情景1​:C和D容器都正常运行，​如果占用同一个CPU，那么在CPU时间片分配时，容器D会比容器C多一倍的机会获取CPU时间片​。​情景2​：​容器CPU资源分配结果和其他容器 运行状态有关​。如果容器D一直空闲，那么容器C也可以获取比容器D更多的CPU时间片。​cgroups只有在多个容器争夺同一个CPU资源的时候，CUP配额才会生效​，不能只根据CPU的权值配额类确定CPU的资源占有情况，​容器CPU的资源分配情况，取决于同时运行的其他容器CPU的分配和容器中进行运行情况​。

举例1

创建容器mycentos1，分配1024的cpu权值,并进入容器

docker run --name mycentos1 --cpu-shares 1024 -it centos /bin/bash

查看容器分配的CPU权值

[root@87476ea8bd94 /]# cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.shares1024

​注​：--cpu-shares设置的并不是CPU绝对资源，只是一个相对权重，容器最终能够分配到多少CPU资源，和其他所有容器运行情况以及cpu shares 总和比例有关系。​cpu share​只是设置了CPU使用的优先级。

--cpuset容器绑定CPU

查看--cpuset的指令信息

[root@k8s1-zb ~]# docker run --help | grep cpuset --cpuset-cpus string CPUs in which to allow execution (0-3, 0,1) --cpuset-mems string MEMs in which to allow execution (0-3, 0,1)

​--cpuset​可以在容器运行时将容器和宿主机的CPU进行对应绑定，从而控制容器运行CPU个数和Z在那个CPU上运行。​主要对多CPU、多内存节点服务器有用​

举例1

创建mycentos1容器，cpu权值1024，只允许在宿主机的cpu1和cpu0上运行

docker run -it --name mycentos1 --cpu-shares 1024 -v /etc/yum.repos.d:/etc/yum.repos.d --cpuset-cpus 0,1 centos /bin/bash

重新打开一个终端创建容器mycentos2,cpu权值2048，只允许在宿主机的cpu1和cpu0上运行

docker run -it --name mycentos1 --cpu-shares 2048-v /etc/yum.repos.d:/etc/yum.repos.d --cpuset-cpus 0,1 centos /bin/bash

​分别在两个容器mycentos1和mycentos2上安装stress​压力测试

yum install -y epel-release # 安装epel扩展源 yum -y install stress #安装stress命令

分别在两个容器中使用stress命令，将CPU占满

stress -c 2 -v -t 10m #表示在容器中运行2个进程

再打开一个终端，输入top指令，然后按1快捷键

发现CPU0和CPU1已经占满，mycentos2容器使用CPU是mycentos1容器使用CPU的2倍。​说明资源限制成功​。

docker限制容器内存 ​

-m限制容器内存

docker提供-m，--memory限制容器内存使用量， 查看--memory的指令信息

docker run --help | grep memory -m, --memory bytes Memory limit --memory-reservation bytes Memory soft limit --memory-swap bytes Swap limit equal to memory plus swap: '-1' to enable unlimited swap --memory-swappiness int Tune container memory swappiness (0 to 100) (default -1)

举例1

创建一个只允许容器内存最多使用128M

docker run --name mycentos3 -it -m 128M centos /bin/bash

查看容器的内存限制

cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes

举例2

创建一个容器mycentos4,只是用1个CPU核心，只是要256M内存

docker run --name mycentos4 --cpuset-cpus 0 -it -m 128M centos /bin/bash

docker限制容器IO ​

--device-write-bps限制容器在设备上的写速度

--device-write-bps限制容器在设备上的写速度，单位是kb，mb，gb

查看--device-write-bps指令信息

[root@k8s1-zb ~]# docker run --help | grep write-b --device-write-bps list Limit write rate (bytes per second) to a device (default [])

举例

创建一个容器mycentos5

--device 将主机设备添加到容器

docker run -it --name mycentos5 -v /mydata/test:/mydata/test --device /dev/vda:/dev/vda --device-write-bps /dev/vda:2mb centos /bin/bash

​注​：**/dev/vda​根据实际情况进行修改自己的硬盘(/dev/sda是在STAT、SCSI第一个接口上的硬盘)，​可以根据命令查看硬盘分区**

fdisk -l

使用time+dd测试硬盘读写速度

time dd if=/dev/vda of=/mydata/test/test.out bs=2M count=50 oflag=direct,nonblock

使用time+dd测试硬盘读写速度

time dd if=/dev/vda of=/dev/null bs=2M count=50

这是因为/dev/vad是一个物理分区，对他读取产生IO，/dev/null是伪设备，不会产生写IO，因此这个命令只测试读能力

我们能发现读能力是1.5GB/S不像写能力那样进行了限制。

--device-read-bps限制容器在设备上的读能力

--device-read-bps限制容器在设备上的读速度，单位是kb，mb，gb

查看 --device-read-bps指令信息

[root@k8s1-zb ~]# docker run --help | grep read --device-read-bps list Limit read rate (bytes per second) from a device (default [])

举例

创建一个容器mycentos6

--device 将主机设备添加到容器

docker run -it --name mycentos6 -v /mydata/test:/mydata/test --device /dev/vda:/dev/vda --device-read-bps /dev/vda:2mb centos /bin/bash

要测试读能力我们首先需要生成读取数据文件test.out。

time dd if=/dev/zero of=test.out bs=2M count=10

然后再运行dd命令，对容器读取数据速度进行测试，和–device-write-bps类似，iflag=direct是对–device-read-bps的读取速度进行限制。

time dd if=test.out of=/dev/zero bs=2M iflag=direct

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