docker资源配额

　　Docker通过cgroup来控制容器使用的资源限制，可以对docker限制的资源包括cpu、内存、磁盘

一、 docker容器控制cpu

　　1. 指定docker容器可以使用的cpu份额

　　查看配置份额的帮助命令　

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

　　cpu配额参数：-c, --cpu-shares int

　　CPU shares (relative weight)：在创建容器时指定容器使用的cpu份额值。

　　cpu-shares的值不能保证可以获得1个vcpu或者多少GHz的cpu资源，仅仅只是一个弹性的加权值。

　　默认每个docker容器的cpu份额值都是1024。在同一个cpu核心上，同时运行多个容器时，容器的cpu加权的效果才能体现出来。

　　cgroups只在多个容器同时争抢同一个cpu资源时，cpu配额才会生效。因此，无法单纯根据某个容器的cpu份额来确定有多少cpu资源分配给它，资源分配结果取决于同时运行的其他容器的cpu分配和容器中进程运行情况。

　　给容器实例分配512权重的cpu使用份额　　

　　[root@localhost ~]# docker run -it --cpu-shares 512 centos /bin/bash
　　[root@a14529a53c61 /]# cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.shares
　　512

　　通过-c设置的 cpu share 并不是 CPU 资源的绝对数量，而是一个相对的权重值。某个容器最终能分配到的 CPU 资源取决于它的 cpu share 占所有容器 cpu share 总和的比例。通过 cpu share 可以设置容器使用 CPU 的优先级。　

　　[root@localhost /]# docker run -it -c 1024 centos /bin/bash
　　[root@d5237e072a0a /]# cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.shares
　　1024　　　

　　[root@localhost ~]# docker ps
　　CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
　　d5237e072a0a centos "/bin/bash" About a minute ago Up About a minute boring_dubinsky
　　a14529a53c61 centos "/bin/bash" 4 minutes ago Up 4 minutes reverent_brahmagupta

　　容器boring_dubinsky的cpu.shares是容器reverent_brahmagupta的2倍。当两个容器都需要 CPU 资源时，container_A 可以得到的 CPU 是 container_B 的两倍。

　　需要注意的是，这种按权重分配 CPU只会发生在 CPU资源紧张的情况下。如果 container_A 处于空闲状态，为了充分利用 CPU资源，container_B 也可以分配到全部可用的 CPU。

　　2. CPU core核心控制

　　参数：--cpuset可以绑定CPU

　　对多核CPU的服务器，docker还可以控制容器运行限定使用哪些cpu内核和内存节点，即使用--cpuset-cpus和--cpuset-mems参数。对具有NUMA拓扑（具有多CPU、多内存节点）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。如果服务器只有一个内存节点，则--cpuset-mems的配置基本上不会有明显效果。

　　压缩力测试工具stress　

　　[root@localhost ~]# yum install stress -y

　　如：产生2个cpu进程，2个io进程，60秒后停止运行　

　　[root@localhost ~]# stress -c 2 -i 2 --verbose --timeout 60s
　　stress: info: [29431] dispatching hogs: 2 cpu, 2 io, 0 vm, 0 hdd
　　stress: dbug: [29431] using backoff sleep of 12000us
　　stress: dbug: [29431] setting timeout to 60s
　　stress: dbug: [29431] --> hogcpu worker 2 [29432] forked
　　stress: dbug: [29431] --> hogio worker 2 [29433] forked
　　stress: dbug: [29431] using backoff sleep of 6000us
　　stress: dbug: [29431] setting timeout to 60s
　　stress: dbug: [29431] --> hogcpu worker 1 [29434] forked
　　stress: dbug: [29431] --> hogio worker 1 [29435] forked
　　stress: dbug: [29431] <-- worker 29432 signalled normally
　　stress: dbug: [29431] <-- worker 29434 signalled normally
　　stress: dbug: [29431] <-- worker 29435 signalled normally
　　stress: dbug: [29431] <-- worker 29433 signalled normally
　　stress: info: [29431] successful run completed in 60s

　　

　　测试cpuset-cpus和cpu-shares混合使用运行效果。创建两个容器实例:docker10 和docker20。 让docker10和docker20只运行在cpu0和cpu1上，最终测试一下docker10和docker20使用cpu的百分比。　

　　[root@localhost ~]# docker run -itd --name docker10 --cpuset-cpus 0,1 --cpu-shares 512 centos /bin/bash
　　44a8d5bb9505df56f0041e15de45c826a4ef920a567352869f907e41ca64a930
　　[root@localhost ~]# docker run -itd --name docker20 --cpuset-cpus 0,1 --cpu-shares 1024 centos /bin/bash
　　0b324e148847b67972ea0a571aed009488f347a338a6a59c1a4b687073c35308

　　[root@localhost ~]# docker exec -it docker10 /bin/bash
　　[root@44a8d5bb9505 /]# yum install -y epel-release

　　[root@44a8d5bb9505 ~]# yum install stress -y

　　[root@44a8d5bb9505 ~]# stress -c 2 -v   -t  10m  #运行2个进程，把两个cpu占满

　　在物理机另外一个虚拟终端上运行top命令，按1快捷键，查看每个cpu使用情况

　　可看到正常。只在cpu0,1上运行

　　进入docker20，使用stress测试进程是不是只在cpu0,1上运行，且docker20上运行的stress使用cpu百分比是docker10的2倍

　　[root@localhost ~]# docker exec -it  docker20  /bin/bash

　　[root@0b324e148847 /]# yum install -y epel-release

　　[root@0b324e148847 /]# yum install stress -y

　　[root@0b324e148847 /]# stress  -c 2 -v -t 10m

　　在另外一个虚拟终端上运行top命令，按1快捷键，查看每个cpu使用情况

　　可以看到：两个容器只在cpu0,1上运行，说明cpu绑定限制成功。而docker20是docker10使用cpu的2倍。说明--cpu-shares限制资源成功。

二、docker容器控制内存

　　Docker提供参数-m, --memory=""限制容器的内存使用量

　　[root@localhost ~]# docker run -it -m 128m centos
　　[root@36d300520777 /]# cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes
　　134217728

三、docker容器控制IO　

　　[root@localhost ~]# docker run --help | grep write-b
　　--device-write-bps list Limit write rate (bytes per second) to a device (default [])  #限制此设备上的写速度（bytes per second），单位可以是kb、mb或者gb。

　　--device-read-bps value   #限制此设备上的读速度（bytes per second），单位可以是kb、mb或者gb

　　适用于防止某个 Docker 容器吃光你的磁盘 I / O 资源

　　如：限制容器实例对硬盘的最高写入速度设定为 2MB/s　

　　--device参数：将主机设备添加到容器

　　[root@localhost ~]# mkdir -p /var/www/html/
　　[root@localhost ~]# lsblk
　　NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
　　sda 8:0 0 40G 0 disk
　　├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
　　└─sda2 8:2 0 39G 0 part
　　├─centos-root 253:0 0 37G 0 lvm /
　　└─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
　　sr0 11:0 1 1024M 0 rom
　　[root@localhost ~]# docker run -it -v /var/www/html/:/var/www/html --device /dev/sda:/dev/sda --device-write-bps /dev/sda:2mb centos /bin/bash

　　[root@682d790647f1 /]# time dd if=/dev/sda of=/var/www/html/test.out bs=2M count=50 oflag=direct,nonblock

　　注：direct：读写数据采用直接IO方式，不走缓存。直接从内存写硬盘上。　　

　　　　nonblock：读写数据采用非阻塞IO方式，优先写dd命令的数据

　　50+0 records in
　　50+0 records out
　　104857600 bytes (105 MB, 100 MiB) copied, 50.3949 s, 2.1 MB/s

　　real 0m50.574s
　　user 0m0.000s
　　sys 0m0.269s

　　注： 发现1秒写2M。 限制成功

四、docker容器运行结束自动释放资源　　

　　[root@localhost ~]# docker run --help | grep rm
　　--platform string Set platform if server is multi-platform capable
　　--rm Automatically remove the container when it exits
　　-u, --user string Username or UID (format: <name|uid>[:<group|gid>])　

　　作用：当容器命令运行结束后，自动删除容器，自动释放资源 

　　[root@localhost ~]# docker run -it --rm --name test centos  sleep 10　

　　[root@localhost ~]# docker ps -a
　　CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
　　9a1125d7e0a6 centos "sleep 10" 3 seconds ago Up 2 seconds test

　　注：10s后消失　

　　[root@localhost ~]# docker ps |grep test