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cgroups 是 Linux 内核提供的能够限度过程所应用资源的机制，能够对 cpu，内存等资源实现精细化的管制.
什么是 cgroups
- 管制族群(cgroup) – 关联一组 task 和一组 subsystem 的配置参数。一个 task 对应一个过程, cgroup 是资源分片的最小单位。
-
子系统(subsystem) – 资源管理器，一个 subsystem 对应一项资源的治理，如 cpu, cpuset, memory 等
- cpu 子系统，次要限度 cpu 使用率。
- cpuacct 子系统，能够统计 cgroups 中的过程的 cpu 应用报告。
- cpuset 子系统，能够为 cgroups 中的过程调配独自的 cpu 节点或者内存节点。
- memory 子系统，能够限度过程的 memory 使用量。
- blkio 子系统，能够限度过程的块设施 io。
- devices 子系统，能够管制过程可能拜访某些设施。
- net_cls 子系统，能够标记 cgroups 中过程的网络数据包，而后能够应用 tc 模块（traffic control）对数据包进行管制。
- freezer 子系统，能够挂起或者复原 cgroups 中的过程。
- ns 子系统，能够使不同 cgroups 上面的过程应用不同的 namespace。
-
层级(hierarchy) – 关联一个到多个 subsystem 和一组树形构造的 cgroup. 和 cgroup 不同，hierarchy 蕴含的是可治理的 subsystem
mount -t cgroup 能够查看以后曾经挂载的子系统 - 工作(task)- 每个 cgroup 都会有一个 task 列表文件 tasks，一个 task 就对应一个过程。
cpu 子系统
cgroups 的创立很简略，只须要在相应的子系统下创立目录即可。上面咱们到 cpu 子系统下创立测试文件夹：
1. 创立 cpu 零碎的 cgroup
/sys/fs/cgroup/cpu/ctest执行实现创立就能够看到
root@moyu20:/sys/fs/cgroup/cpu/ctest# ls -l
总用量 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cgroup.clone_children
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cgroup.procs
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.stat
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.usage
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.usage_all
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.usage_percpu
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.usage_percpu_sys
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.usage_percpu_user
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.usage_sys
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpuacct.usage_user
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpu.cfs_period_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpu.cfs_quota_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpu.shares
-r--r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpu.stat
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpu.uclamp.max
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 cpu.uclamp.min
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 notify_on_release
-rw-r--r-- 1 root root 0 7 月 29 15:25 tasks曾经把 cpu 子系统 对应管制文件创建好了
2. 创立过程退出 cgroup
查看以后过程
root@moyu20:/sys/fs/cgroup/cpu/ctest# echo $$
1273114
root@moyu20:/sys/fs/cgroup/cpu/ctest# ps -aux|grep 1273114
root 1273114 0.0 0.0 13988 4944 pts/4 S 15:10 0:00 bash
root 1304325 0.0 0.0 12132 2512 pts/4 S+ 15:35 0:00 grep --color=auto 1273114将过程号增加到 tasks 中
echo $$ > tasks查看 task 会将以后 bash 进行与所有子过程都放入 tasks 中
root@moyu20:/sys/fs/cgroup/cpu/ctest# cat tasks
1273114
13061993 验证
制作一个耗时 cpu 的过程
while true;do echo;done;查看监控能够非常容易发现 cpu 跑满了一个 cpu
╰─○ top -p 1273114
top - 15:40:21 up 23 days, 5:12, 1 user, load average: 1.71, 1.36, 1.23
工作: 1 total, 1 running, 0 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 12.7 us, 12.0 sy, 0.0 ni, 75.2 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 15605.0 total, 971.2 free, 12135.4 used, 2498.4 buff/cache
MiB Swap: 15718.7 total, 1156.2 free, 14562.5 used. 2939.0 avail Mem
过程号 USER PR NI VIRT RES SHR %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1273114 root 20 0 13988 4944 3396 R 100.0 0.0 0:29.73 bash cgoups 利用 cpu.cfs_quota_us 与 cfs_period_us 限度 cpu 的频率调配，调配为 cfs_quota_us / cfs_period_us
限度调配 0.25 个 cpu
echo 25000 > cpu.cfs_quota_us
while true;do echo;done;再查看监控
╰─○ top -p 1273114
top - 15:45:43 up 23 days, 5:17, 1 user, load average: 1.28, 1.51, 1.36
工作: 1 total, 1 running, 0 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 7.1 us, 3.9 sy, 0.0 ni, 89.0 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 15605.0 total, 209.3 free, 11560.7 used, 3835.0 buff/cache
MiB Swap: 15718.7 total, 953.0 free, 14765.7 used. 3522.6 avail Mem
过程号 USER PR NI VIRT RES SHR %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1273114 root 20 0 13988 4944 3396 R 25.0 0.0 1:24.41 bash 能够非常明显看到了过程被限度最大应用 25% 了
同理能够创立 memory , blkio 等 cgroup 用于限度系统资源
4. 移除 cgroup
退出 tasks
╭─root@moyu20 /sys/fs/cgroup/cpu
╰─# cgdelete cpu:ctest 5.cgroup 在 docker 中的应用
docker 是目前罕用容器，它就依赖 cgroup 对资源进行限度
创立一个 centos7 调配 0.25 个 cpu 与 1g 内存
docker run -itd --name test7 -m 1g --cpus 0.25 centos:7 bash能够到
╰─○ docker inspect test7|more
[
{
"Id": "7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8",
"Created": "2022-07-28T09:29:30.247354976Z",在宿主机上能够看到 docker 创立了容器相干的 cpu 的 cgroup
root@moyu20:/sys/fs/cgroup/cpu/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8$ ls
cgroup.clone_children cpuacct.usage cpuacct.usage_percpu_sys cpuacct.usage_user cpu.shares cpu.uclamp.min
cgroup.procs cpuacct.usage_all cpuacct.usage_percpu_user cpu.cfs_period_us cpu.stat notify_on_release
cpuacct.stat cpuacct.usage_percpu cpuacct.usage_sys cpu.cfs_quota_us cpu.uclamp.max tasks
root@moyu20:/sys/fs/cgroup/cpu/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8$ cat cpu.cfs_quota_us
25000
进入容器在 docker 中
docker exec -it test7 bash
能够看到雷同的目录曾经被 mount 到 /sys/fs/cgroup/cpu 下了
[root@7d1d6b186509 ~]# cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_quota_us
25000相似 top, free 等命令查看 /proc/ 目录都是宿主机的信息
就会导致 free 的理论值并不精确
[root@7d1d6b186509 cpu]# while true;do echo;done;
[root@7d1d6b186509 cpu]# free -g
total used free shared buff/cache available
Mem: 15 10 0 0 3 3
Swap: 15 14 0
[root@7d1d6b186509 /]# top
top - 08:03:26 up 23 days, 5:35, 0 users, load average: 2.73, 1.83, 1.54
Tasks: 4 total, 1 running, 3 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 11.6 us, 2.2 sy, 0.0 ni, 86.0 id, 0.2 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 15979492 total, 392728 free, 11511792 used, 4074972 buff/cache
KiB Swap: 16095996 total, 1042540 free, 15053456 used. 3935784 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1 root 20 0 11844 292 16 S 0.0 0.0 0:00.02 bash
34 root 20 0 11820 2920 2516 S 0.0 0.0 0:19.85 bash
55 root 20 0 11844 2968 2556 S 0.0 0.0 0:00.02 bash
72 root 20 0 56212 3732 3176 R 0.0 0.0 0:00.00 top 理论曾经将调配的资源应用完了，然而在容器内这些命令并不能显示正确的后果，理论显示的宿主零碎的资源应用状况，会对应用的状况产生误导，须要留神
判断过程是否属于 cgroup 能够通过 /proc/<pid>/cgroup 进行判断
[root@7d1d6b186509 ~]# cat /proc/1/cgroup
13:hugetlb:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
12:net_cls,net_prio:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
11:freezer:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
10:cpuset:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
9:devices:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
8:rdma:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
7:memory:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
6:misc:/
5:pids:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
4:blkio:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
3:perf_event:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
2:cpu,cpuacct:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
1:name=systemd:/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8
0::/docker/7d1d6b1865094f5e357f89f615dcdf57ce50954f6299d8a7aea41b4ca0cc73c8能够显著看到这个过程被调配到 docker 下的 cgroup 中了
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