docker 限制应用资源的原理 --- cgroup-- namespace

内存限制 cgroup

# 1.docker如何做资源限制（内存限制）
docker run -m 限制内存

# 2.原理是什么？
-m指定限制内存的数量，docker通过内核参数 Cgroup对资源进行限制

# 3.Cgroup作用？
在操作系统解决了资源相互隔离的问题以后，还需要解决资源限制的问题，也就是避免在同一个操作系统中，
防止有些资源消耗较大的容器，将整个物理机器(宿主机)的硬件资源(CPU, Memory) 占满。

# 4.容器与容器之间的资源如何隔离？
Namespace 名称空间隔离

# 5.为什么容器与容器之间的资源可以通过ns进行隔离？
因为docker容器运行起来是一个进程，每一个容器都是一个进程，进程之间用来资源隔离的就是Namespace
[root@docker01 ~]# cat /proc/cgroups

#subsys_name hierarchy num_cgroups enabled
cpuset 10 5 1
cpu 2 56 1
cpuacct 2 56 1
memory 4 56 1
devices 9 56 1
freezer 11 5 1
net_cls 5 5 1
blkio 3 56 1
perf_event 6 5 1
hugetlb 7 5 1
pids 8 56 1
net_prio 5 5 1

## 给SSH服务资源限制
[root@docker01 ~]# cd /sys/fs/cgroup/memory/system.slice/sshd.service
[root@docker01 sshd.service]# cat memory.limit_in_bytes
9223372036854771712 = 7.777G
[root@docker01 ~]# cd /sys/fs/cgroup/memory/system.slice/sshd.service
[root@docker01 sshd.service]# echo 64k > memory.limit_in_bytes
[root@docker01 sshd.service]# echo 9223372036854771712 > memory.limit_in_bytes
[root@docker01 sshd.service]# cat memory.limit_in_bytes
9223372036854771712

CPU限制 cpulimit

## 安装 
yum install cpulimit -y

### 查询帮助
[root@docker03 ~]# cpulimit --help
Usage: cpulimit [OPTIONS...] TARGET
   OPTIONS
      -l, --limit=N          percentage of cpu allowed from 0 to 400 (required)
      -v, --verbose          show control statistics
      -z, --lazy             exit if there is no target process, or if it dies
      -i, --include-children limit also the children processes
      -h, --help             display this help and exit
   TARGET must be exactly one of these:
      -p, --pid=N            pid of the process (implies -z)
      -e, --exe=FILE         name of the executable program file or path name
      COMMAND [ARGS]         run this command and limit it (implies -z)

命令帮助

# NUM 为整数值，默认为对 1 个 CPU的限制，多个 CPU 时可以累计，如 NUM * CPU_NUM
# PID 为进程 ID，限制该进程的 CPU 使用率为 NUM%
cpulimit -l <限制的CPU百分比> -p <进程ID>

常用参数：
-l 或 --limit：指定 CPU 使用的上限百分比（例如：50 表示该进程使用的 CPU 不超过 50%）。
-p 或 --pid：指定要限制的进程 ID。
-e 或 --exe：通过可执行文件的名称限制进程（无需提供 PID）。例如 cpulimit -e firefox -l 30 限制 firefox 的 CPU 使用率为 30%。
-P 或 --path：通过提供可执行文件的完整路径来限制 CPU 使用率。
-b 或 --background：在后台运行 cpulimit。
-z 或 --lazy：仅在进程完全占用一个 CPU 核心时才应用限制。
-v 或 --verbose：显示详细的执行信息，帮助调试和了解运行过程

注意：
更多参数可通过 cpulimit --help 查看；
限制 CPU 的百分比按照实际的 CPU 数量而定，比如单核最高为 100%，双核最高为 200%，三核最高为 300%，以此类推即可；
root 用户可以限制所有的进程，普通用户只能限制用户有权限管理的进程。
cpulimit 并不改变进程的优先级，它只通过对进程的 CPU 调度施加限制来减少 CPU 使用率。

示例

限制 CPU 使用率最高的进程的 CPU 使用率为 50%. 

# 获取 CPU 使用率最高的进程 ID，输入下面的 top 命令后，按 P 以CPU使用率排序进程
top
# 限制该进程的 CPU 使用率为 50%
cpulimit -p PID -l 50、

# 根据软件的绝对路径限制
cpulimit -P /usr/local/nginx/sbin/nginx -l 60

# 通过 PID 限制进程的 CPU 使用率：这将限制进程 ID 为 12345 的进程使用 CPU 不超过 40%。
cpulimit -p 12345 -l 40

# 通过进程名称限制 CPU 使用率：这将限制名为 my_program 的进程使用 CPU 不超过 20%。
cpulimit -e my_program -l 20

# 在后台限制 CPU 使用率：这将在后台限制进程 ID 为 6789 的进程使用 CPU 不超过 30%。
cpulimit -p 6789 -l 30 -b