Cgroups控制cpu,内存,io示例 – yanghuahui

Cgroups是control groups的缩写,最初由Google工程师提出,后来编进linux内核。

Cgroups是实现IaaS虚拟化(kvm、lxc等),PaaS容器沙箱(Docker等)的资源管理控制部分的底层基础。

 

百度私有PaaS云就是使用轻量的cgoups做的应用之间的隔离,以下是关于百度架构师许立强,对于虚拟机VM,应用沙盒,cgroups技术选型的理解

 

 

本文用脚本运行示例进程,来验证Cgroups关于cpu、内存、io这三部分的隔离效果。

测试机器:CentOS release 6.4 (Final)

启动Cgroups

service cgconfig start #开启cgroups服务
chkconfig cgconfig on #开启启动

在/cgroup,有如下文件夹,默认是多挂载点的形式,即各个子系统的配置在不同的子文件夹下

[root@localhost /]# ls /cgroup/
blkio cpu cpuacct cpuset devices freezer memory net_cls

 

cgroups管理进程cpu资源

跑一个耗cpu的脚本

x=0
while [ True ];do
x
=$x+1
done;

top可以看到这个脚本基本占了100%的cpu资源

PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND          
30142
root 20 0 104m 2520 1024 R 99.7 0.1 14:38.97 sh

下面用cgroups控制这个进程的cpu资源

mkdir -p /cgroup/cpu/foo/ #新建一个控制组foo
echo 50000 > /cgroup/cpu/foo/cpu.cfs_quota_us #将cpu.cfs_quota_us设为50000,相对于cpu.cfs_period_us的100000是50%
echo 30142 > /cgroup/cpu/foo/tasks

然后top的实时统计数据如下,cpu占用率将近50%,看来cgroups关于cpu的控制起了效果

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 30142 root 20 0 105m 2884 1024 R 49.4 0.2 23:32.53 sh

cpu控制组foo下面还有其他的控制,还可以做更多其他的关于cpu的控制

[root@localhost ~]# ls /cgroup/cpu/foo/
cgroup.event_control cgroup.procs cpu.cfs_period_us cpu.cfs_quota_us cpu.rt_period_us cpu.rt_runtime_us cpu.shares cpu.
stat notify_on_release tasks

 

 

cgroups管理进程内存资源

跑一个耗内存的脚本,内存不断增长

x=a
while [ True ];do
x
=$x$x
done;

top看内存占用稳步上升

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 30215 root 20 0 871m 501m 1036 R 99.8 26.7 0:38.69 sh
30215 root 20 0 1639m 721m 1036 R 98.7 38.4 1:03.99 sh
30215 root 20 0 1639m 929m 1036 R 98.6 49.5 1:13.73 sh

下面用cgroups控制这个进程的内存资源

mkdir -p /cgroup/memory/foo
echo 1048576 > /cgroup/memory/foo/memory.limit_in_bytes #分配1MB的内存给这个控制组
echo 30215 > /cgroup/memory/foo/tasks

发现之前的脚本被kill掉

[root@localhost ~]# sh /home/test.sh
已杀死

因为这是强硬的限制内存,当进程试图占用的内存超过了cgroups的限制,会触发out of memory,导致进程被kill掉。

实际情况中对进程的内存使用会有一个预估,然后会给这个进程的限制超配50%比如,除非发生内存泄露等异常情况,才会因为cgroups的限制被kill掉。

也可以通过配置关掉cgroups oom kill进程,通过memory.oom_control来实现(oom_kill_disable 1),但是尽管进程不会被直接杀死,但进程也进入了休眠状态,无法继续执行,仍让无法服务。

关于内存的控制,还有以下配置文件,关于虚拟内存的控制,以及权值比重式的内存控制等

[root@localhost /]# ls /cgroup/memory/foo/
cgroup.event_control memory.force_empty memory.memsw.failcnt
memory.memsw.usage_in_bytes memory.soft_limit_in_bytes memory.usage_in_bytes tasks
cgroup.procs memory.limit_in_bytes memory.memsw.limit_in_bytes
memory.move_charge_at_immigrate memory.
stat memory.use_hierarchy
memory.failcnt memory.max_usage_in_bytes memory.memsw.max_usage_in_bytes
memory.oom_control memory.swappiness notify_on_release

 

 

cgroups管理进程io资源

跑一个耗io的脚本

dd if=/dev/sda of=/dev/null &

通过iotop看io占用情况,磁盘速度到了284M/s

30252 be/4 root 284.71 M/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % dd if=/dev/sda of=/dev/null

下面用cgroups控制这个进程的io资源

mkdir -p /cgroup/blkio/foo

echo 8:0 1048576 > /cgroup/blkio/foo/blkio.throttle.read_bps_device
#
8:0对应主设备号和副设备号,可以通过ls -l /dev/sda查看
echo 30252 > /cgroup/blkio/foo/tasks

再通过iotop看,确实将读速度降到了1M/s

30252 be/4 root 993.36 K/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % dd if=/dev/sda of=/dev/null

对于io还有很多其他可以控制层面和方式,如下

[root@localhost ~]# ls /cgroup/blkio/foo/
blkio.io_merged blkio.io_serviced blkio.reset_stats
blkio.throttle.io_serviced blkio.throttle.write_bps_device blkio.weight cgroup.procs
blkio.io_queued blkio.io_service_time blkio.sectors
blkio.throttle.read_bps_device blkio.throttle.write_iops_device blkio.weight_device notify_on_release
blkio.io_service_bytes blkio.io_wait_time blkio.throttle.io_service_bytes
blkio.throttle.read_iops_device blkio.
time cgroup.event_control tasks

 

参考博文:

Cgroup与LXC简介

用cgroups管理cpu资源

百度社区私有云经验分享

 

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