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Docker容器对CPU资源隔离的几种方式

了解Docker的同学应该知道,Docker的一个很大的特性就是可以对各种资源做隔离以及限制,这些资源包括CPU、内存、网络、硬盘,关于内存、网络、硬盘的资源限制都比较好理解,无非就是分多少用多少,比如给这个容器分1G内存,那就最多能用1G的内存,但是对于CPU的限制就不是那么好理解了,而且配置起来相对来说也更复杂一些。

首先要知道的是Docker的资源隔离是基于Cgroups的,前面的文章里提到的coolshell的科普文章《Docker基础技术:Linux CGroup》里有做一些基本的介绍和使用方法,想要深入了解的话可以看下redhat上的文档,因为今天主要是说对CPU资源的隔离,所以可以深入看下关于CPU的这一章

Docker的官方文档里可以看到,在通过Docker run这条命令启动一个容器时可以通过–cpu-shares –cpu-period以及–cpu-quota这三个参数来控制容器对CPU的使用,但是并没有做太详细的介绍以及示例,所以理解起来稍微有些困难。比如–cpu-shares和其他两个参数一起用会有什么效果?

我们一个个来看,先看–cpu-shares,默认情况下所有容器的share(简单理解成是权重吧)是相同的,也就是所有容器有相同的权重,在所有容器一起竞争资源时,最终得到的资源是相同的。这个share是一个相对的值,那么这个值的意义就不能单纯的通过一个容器的share值来看,而是多个在一起对比,比如A和B两个容器,A配置的是1024,B配置的是512,那么A最大可以使用的CPU资源是B的两倍。还有一点要注意的是这种配置是有弹性的,如果A容器一直闲着,那B容器是可以使用空闲资源的。

再来看–cpu-period和–cpu-quota,为啥把这两个参数放一起呢?因为这两个参数是相互配合的,在redhat的那篇文档里讲的很清楚,–cpu-period和–cpu-quota的这种配置叫Ceiling Enforcement Tunable Parameters,–cpu-shares的这种配置叫Relative Shares Tunable Parameters。–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,而–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。跟–cpu-shares不同的是这种配置是指定一个绝对值,而且没有弹性在里面,容器对CPU资源的使用绝对不会超过配置的值。

比如说A容器配置的–cpu-period=100000 –cpu-quota=50000,那么A容器就可以最多使用50%个CPU资源,如果配置的–cpu-quota=200000,那就可以使用200%个CPU资源。

如果这两种配置方式一起使用呢?我简单测试了下,应该是取两个配置的交集,目前还没做具体的测试,等做了具体的测试再把相关的数据在这里记录一下,不过配置这么复杂也没太大必要。

那么有什么样的应用场景呢?简单举个例子,加入对外提供A和B两个服务,但是A的优先级比B要高,假如只用–cpu-shares来配置,从实际经验来看,B服务占用资源太高时是会对A有一定的影响的,但是具体原因我还没去深入了解,但是如果通过–cpu-period和–cpu-quota来配置,就能起到绝对的控制,做到无论B怎么样,都不会影响到A。

对了,我这里特意没提到CFS这个概念,因为有点复杂,一上来就说这个东西会让人有点懵,但是理解了上面的那些东西后再看CFS就可以加深对上面那些概念的理解。CFS是Linux内核2.6.23版本开始采用的进程调度器,可以翻译为完全公平调度器,它的基本原理是这样的:设定一个周期,目标是让每个进程在这个周期内至少有机会运行一次,然后根据进程的数量,大家平分这个调度周期内的CPU使用权,如果有配置进程的优先级,在分割调度周期的时候要加权。

文章转自segmentfault,点击查看原文

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  2. #2
  3. #1

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