In diesem Artikel werden mehrere Konfigurationsparameter für Docker-Container getestet, um die Nutzung von CPU-Ressourcen zu begrenzen. Die Ressourcenbelegung wurde mit den Befehlen top bzw. dstat analysiert.
package main
import (
"flag"
"runtime"
"fmt"
)
func main() {
cpunum := flag.Int("cpunum", 0, "cpunum")
flag.Parse()
fmt.Println("cpunum:", *cpunum)
runtime.GOMAXPROCS(*cpunum)
for i := 0; i < *cpunum - 1; i++ {
go func() {
for {
}
}()
}
for {
}
}Es wurde ein Image erstellt, um die CPU-Auslastung zu testen. Das Image belegt standardmäßig 1 Kern.
FROM busybox COPY ./full_cpu /full_cpu RUN chmod +x /full_cpu ENTRYPOINT ["/full_cpu", "-cpunum"] CMD ["1"] docker build -t fangfenghua/cpuuseset . docker push fangfenghua/cpuuseset docker info ... Default Runtime: runc Security Options: seccomp Kernel Version: 3.10.0-229.el7.x86_64 Operating System: CentOS Linux 7 (Core) OSType: linux Architecture: x86_64 CPUs: 4 Total Memory: 993.3 MiB Name: localhost.localdomain ID: TU6M:E6WM:PZDN:ULJX:EWKS: ...
Auf Linux-Systemen können folgende Parameter verwendet werden, um die Ressourcennutzung von Docker-Containern zu begrenzen:
docker run -it --rm=true fangfenghua/cpuuseset [root@localhost src]# top top - 07:23:52 up 1:23, 2 users, load average: 0.61, 1.12, 1.04 Tasks: 154 total, 3 running, 145 sleeping, 6 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 18.0 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 81.8 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 422120 free, 171676 used, 423348 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 688188 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 20196 root 20 0 3048 720 460 R 101.7 0.1 0:37.56 full_cpu 1 root 20 0 41536 4028 2380 S 0.0 0.4 0:02.60 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.48 ksoftirqd/0 5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H 7 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.69 migration/0 docker run -it --rm=true fangfenghua/cpuuseset 4 top - 07:27:17 up 1:27, 2 users, load average: 2.41, 1.47, 1.18 Tasks: 159 total, 3 running, 145 sleeping, 11 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.6 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 402508 free, 190908 used, 423728 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 668608 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 20935 root 20 0 3048 720 452 R 400.0 0.1 0:55.80 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:02.88 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 kthreadd
Docker stellt zwei Parameter –cpu-period und –cpu-quota zur Verfügung, um die CPU-Taktzyklen zu steuern, denen der Container zugewiesen werden kann. –cpu-period wird verwendet, um anzugeben, wie lange die CPU-Nutzung des Containers neu zugewiesen werden soll, und –cpu-quota wird verwendet, um die maximale Zeitspanne anzugeben, die zum Ausführen des Containers in diesem Zyklus verwendet werden kann. Im Gegensatz zu –cpu-shares gibt diese Konfiguration einen absoluten Wert an und es gibt keine Flexibilität darin, dass die Nutzung der CPU-Ressourcen durch den Container niemals den konfigurierten Wert überschreitet.
Die Einheiten für CPU-Periode und CPU-Quote sind Mikrosekunden (μs). Der Mindestwert der CPU-Periode beträgt 1000 Mikrosekunden, der Höchstwert 1 Sekunde (10^6 μs) und der Standardwert 0,1 Sekunden (100000 μs). Der Wert von cpu-quota ist standardmäßig -1, was bedeutet, dass keine Kontrolle erfolgt.
Wenn der Containerprozess beispielsweise alle 1 Sekunde eine einzelne CPU für 0,2 Sekunden nutzen muss, können Sie cpu-period auf 1000000 (d. h. 1 Sekunde) und cpu-quota auf 200000 (0,2 Sekunden) setzen. Wenn der Containerprozess in einer Multi-Core-Situation zwei CPUs vollständig belegen darf, können Sie die CPU-Periode natürlich auf 100.000 (d. h. 0,1 Sekunden) und die CPU-Quote auf 200.000 (0,2 Sekunden) festlegen.
Verwenden Sie das in diesem Artikel erstellte Container-Image, um die Parameter CPU-Periode und CPU-Quote zu testen.
Wenn Sie möchten, dass cpuusetest in dem in diesem Artikel verwendeten 4-Kern-System zwei Kerne belegt, wie konfigurieren Sie es? Wie aus der obigen Analyse hervorgeht, müssen Sie die CPU-Quote auf 4 * 100.000 festlegen, wenn Sie die CPU-Periode auf 100.000 festlegen und erwarten, dass 4 Kerne belegt werden. Wenn Sie erwarten, dass ein Kern belegt wird, können Sie sie festlegen bis 2* 100000. Testen wir es jetzt:
--cpu-period int Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) period --cpu-quota int Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) quota -c, --cpu-shares int CPU shares (relative weight) --cpuset-cpus string CPUs in which to allow execution (0-3, 0,1)
Mit den beiden oben genannten Parametern können Sie eine präzise Steuerung der CPU einstellen. Es gibt auch einen Parameter cpu-share, der ein relativer Wert ist. Angenommen, Sie legen den CPU-Anteil von Container A auf 1536 und den CPU-Anteil von Container B auf 512 fest. Wie hoch ist also die CPU-Auslastung, bevor Container B startet?
docker run --name cpuuse -d --cpu-period=100000 --cpu-quota=200000 fangfenghua/cpuusetest 4 top - 07:46:31 up 1:46, 2 users, load average: 0.16, 0.21, 0.51 Tasks: 168 total, 2 running, 142 sleeping, 24 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 47.8 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 51.9 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 364724 free, 227816 used, 424604 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 631052 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 21766 root 20 0 3048 724 464 R 193.3 0.1 1:00.37 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.13 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.52 ksoftir top - 07:47:17 up 1:47, 2 users, load average: 0.47, 0.26, 0.51 Tasks: 172 total, 3 running, 144 sleeping, 25 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.6 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 0.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 358760 free, 233292 used, 425092 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 625180 avail Mem docker run --name cpuuse -d --cpu-period=100000 --cpu-quota=400000 fangfenghua/cpuusetest 4 PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 21976 root 20 0 3048 724 456 R 398.3 0.1 0:16.81 full_cpu 21297 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:00.08 kworker/0:2 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.19 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 kthreadd
Startbehälter B:
top - 07:56:10 up 1:56, 2 users, load average: 0.75, 0.36, 0.50 Tasks: 153 total, 3 running, 140 sleeping, 10 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.7 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 436300 free, 155616 used, 425228 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 703544 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 22216 root 20 0 3048 720 456 R 399.3 0.1 0:55.03 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.29 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.54 ksoftirqd/0
Das ist aus den obigen Testergebnissen nicht schwer zu erkennen. Wenn Sie den relativen Wert festlegen, belegt Container A vor dem Start von Container B immer noch die volle CPU, aber nach dem Start von Container B belegt Container 3/4 und Container B 1/4.
Es gibt auch einen Parameter cpu-sets, der den vom Container verwendeten Kern angibt. Verwenden Sie zum Testen den obigen Testcontainer und geben Sie an, dass der Container 0,3 Kerne verwenden soll:
top - 07:57:09 up 1:57, 2 users, load average: 3.55, 1.16, 0.76 Tasks: 162 total, 4 running, 148 sleeping, 10 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.6 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 428772 free, 158304 used, 430068 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 700444 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 22216 root 20 0 3048 720 456 R 305.7 0.1 4:40.78 full_cpu 22336 root 20 0 3048 720 460 R 95.3 0.1 0:09.02 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.31 systemd
0,3 Kernbelegung:
docker run --name cpuuse -d --cpuset-cpus=0,3 fangfenghua/cpuusetest 4
1,2 Kernbelegung:
[root@localhost src]# dstat -c -C 0,3 -------cpu0-usage--------------cpu3-usage------ usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq 25 9 66 0 0 0: 12 1 87 0 0 0 100 0 0 0 0 0:100 0 0 0 0 0 99 0 0 0 0 1:100 0 0 0 0 0 99 1 0 0 0 0: 99 1 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0:100 0 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0:100 0 0 0 0 0
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