docker入门之cgroups

在 Docker 中，cgroups（Control Groups）是一个 Linux 内核功能，允许将资源（如 CPU、内存、磁盘I/O 等）分配和限制到特定的进程组。Docker 利用 cgroups 来限制和隔离容器的资源使用，以确保容器之间的资源独立性。

cgroups 是 Linux 内核提供的一种机制，用于控制和限制一组进程的资源使用。cgroups 可以限制的资源包括但不限于：

Docker 使用 cgroups 来管理和限制容器的资源。你可以在启动容器时通过 Docker 的命令行参数来设置这些限制。

你可以使用 --cpus 参数来限制容器使用的 CPU 数量。例如，限制容器只能使用 1.5 个 CPU：

docker run --cpus="1.5" my_image

另一种方式是使用 --cpu-shares 参数来设置相对 CPU 共享权重：

docker run --cpu-shares=512 my_image

默认的 CPU 共享权重是 1024。

{{ .HostConfig.Memory }}
{{ .HostConfig.MemorySwap }}
“Memory”: 0：不限制容器的物理内存。
“MemorySwap”: -1：不限制容器的总内存（物理内存 + 交换空间）。

你可以使用 -m 或 --memory 参数来限制容器的内存使用。例如，限制容器的内存使用为 512MB：

docker run -m 512m my_image

你还可以设置交换内存的限制：

docker run -m 512m --memory-swap=1g my_image

这里 --memory-swap 参数设置为 1GB，则表示 512MB 的物理内存加上 512MB 的交换内存。

################备注：
在限制内存时，如果提示：

WARNING: Your kernel does not support swap limit capabilities or the cgroup is not mounted. Memory limited without swap.

处理方案：

vim /etc/default/grub
####在GRUB_CMDLINE_LINUX行添加：
cgroup_enable=memory swapaccount=1update-grubreboot

你可以使用 --blkio-weight 参数来设置容器的块 I/O 权重：

docker run --blkio-weight=500 my_image

权重值的范围是 10 到 1000，默认值是 500。

你还可以通过 --device-read-bps 和 --device-write-bps 参数来限制特定设备的读写速率：

docker run --device-read-bps /dev/sda:1mb --device-write-bps /dev/sda:1mb my_image

你可以使用以下命令来查看和监控容器的资源使用情况：

docker stats

此命令将显示所有正在运行的容器的实时资源使用情况，包括 CPU、内存、网络和 I/O。

Linux 内核提供了两种版本的 cgroups：cgroups v1 和 cgroups v2。cgroups v2 简化了资源管理，并提供了一些新功能。

你可以通过以下命令来检查系统正在使用的 cgroups 版本：

docker info | grep "Cgroup"

输出示例：

Cgroup Driver: cgroupfs
Cgroup Version: 2

CPU 共享权重（CPU shares）是用于控制多个容器共享 CPU 资源的相对权重。它允许您在多容器环境中更细粒度地管理 CPU 资源的分配。

每个容器的 CPU shares 设置代表了它在其他容器之间的相对优先级。默认情况下，每个容器的 CPU shares 值是 1024。CPU shares 值越大，容器获得 CPU 时间的优先级就越高。

例如，如果有两个容器 A 和 B：

这意味着容器 A 在 CPU 争用时会比容器 B 获得更多的 CPU 时间，具体来说是两倍于容器 B。

示例场景：多个容器的 CPU 共享
假设您有三个容器：

这三个容器共享相同的 CPU 资源。如果所有容器都需要 CPU 资源，那么 CPU 时间将按照如下比例分配：

相对权重而非绝对值：CPU shares 是相对权重，而不是绝对的 CPU 限制。它们只在容器争用 CPU 资源时生效。
不影响单独运行的容器：如果一个容器独占 CPU，它将使用尽可能多的 CPU 时间，而不会受到 CPU shares 的限制。
适当设置 CPU shares：过多或过少的 CPU shares 可能导致资源分配不均。根据应用需求合理设置 CPU shares 以确保性能和资源利用率。