Docker第八回（docker资源限制和验证）

https://blog.51cto.com/gouyc

一、docker资源限制

docker能够运行起来要依赖于内核中的两个特性，namespaces和CGroups。默认情况下，容器是没有任何资源限制的，因此它能够耗尽主机上内核能分配给该容器的所有资源。因此，为了防止一个容器的运行中耗尽主机所有的资源，就需要用到资源限制。而资源限制的一些功能特性需要linux 内核支持 Linux Capabilities，在docker 1.13版本之前，只支持CFS schedule（Completely Fair Scheduler 完全公平调度器），之后的版本还支持realtime schedule

CFS schedule：每个进程都有优先级，非实时进程的优先级从100-139，CSF schedule是用来调度这些非实时进程的调度器，优先级高的进程会先被cpu执行

realtime schedule：实时进程调度器，进程的优先级从0-99，realtime schedule是专门调度实时进程的调度器

二、docker的memory、cpu资源限制参数

1、cpu限制

--cpus=<value>：指定一个容器可以使用多少可用cpu资源，如果是4核cpu，可以设置为1.5，那么该容器最多只能使用1.5核的cpu资源，如果没有设置--cpuset-cpus，那么可以使用的1.5核可以是任意一个核心的资源。此选项只能在docker1.3以上版本中使用

--cpu-shares：为容器按比例分配cpu资源，如果其他容器的cpu资源是空闲，那么容器1如果需要，将会使用所有cpu的资源，且将任务分配到任意核心处理

--cpuset-cpus：为容器指定可以使用的cpu核心是哪个，如果cpu是4和，那么按照编号0-3区分每一个核心，此参数设置为0,1即表示可以使用cpu的第一个和第二个核心。

2、memory以及swap限制

--memory=<value>：为容器指定最多可以使用多少内存，如果一个进程使用的内存超过了限制，那么可能会被kill掉

--memory-swap：为容器指定最多可以使用多少swap空间，此选项必须要在使用了--memory参数的前提下才能使用，如果没有设置--memory参数，那么这个参数不会生效

-- memory-swappiness：设置容器使用swap的倾向性有多大，0-100。

-- memory-reservation：容器使用内存的软限制，这个指一定要设置的比--memory小，当系统内存紧张时，会回收掉此容器的memory值-reservation值的内存，让容器的内存使用降到reservation的标准

--oom-kill-disable：当容器内进程发生oom时，是否杀掉该容器

三、使用压测工具进行测试

[root@bogon ~]# docker pull lorel/docker-stress-ng
Using default tag: latest
latest: Pulling from lorel/docker-stress-ng
c52e3ed763ff: Pull complete 
a3ed95caeb02: Pull complete 
7f831269c70e: Pull complete 
Digest: sha256:c8776b750869e274b340f8e8eb9a7d8fb2472edd5b25ff5b7d55728bca681322
Status: Downloaded newer image for lorel/docker-stress-ng:latest

1、测试内存

1.1、不限制cpu使用

[root@bogon ~]# docker container run --name stress -it --rm lorel/docker-stress-ng:latest  --cpu 8
stress-ng: info: [1] defaulting to a 86400 second run per stressor
stress-ng: info: [1] dispatching hogs: 8 cpu

[root@bogon ~]# docker stats
CONTAINER ID        NAME                CPU %               MEM USAGE / LIMIT     MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS
92b0b8d916c1        stress              101.54%             15.81MiB / 983.3MiB   1.61%               648B / 0B           0B / 0B             9

[root@bogon ~]# top
top - 19:15:49 up 2 days,  2:38,  2 users,  load average: 7.02, 3.00, 1.15
Tasks: 131 total,  10 running, 121 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 99.7 us,  0.3 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1006892 total,   100680 free,   320704 used,   585508 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2096628 free,      520 used.   422732 avail Mem 

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                     
40035 root      20   0    6908   4180    252 R 12.6  0.4   0:12.79 stress-ng-cpu                                                               
40037 root      20   0    6908   4180    252 R 12.6  0.4   0:12.78 stress-ng-cpu                                                               
40038 root      20   0    6908   2136    252 R 12.6  0.2   0:12.78 stress-ng-cpu                                                               
40040 root      20   0    6908   2136    252 R 12.6  0.2   0:12.78 stress-ng-cpu                                                               
40036 root      20   0    6908   2136    252 R 12.3  0.2   0:12.77 stress-ng-cpu                                                               
40039 root      20   0    6908   2136    252 R 12.3  0.2   0:12.78 stress-ng-cpu                                                               
40041 root      20   0    6908   4180    252 R 12.3  0.4   0:12.77 stress-ng-cpu                                                               
40042 root      20   0    6908   2136    252 R 12.3  0.2   0:12.77 stress-ng-cpu                                                               
    1 root      20   0  128484   7208   4196 S  0.0  0.7   0:10.12 systemd

可以看到，cpu使用已经满了

1.2、重新启动容器加入内存限制参数

[root@bogon ~]# docker container run --name stress --cpus=0.5 -it --rm lorel/docker-stress-ng:latest  --cpu 8
stress-ng: info: [1] defaulting to a 86400 second run per stressor
stress-ng: info: [1] dispatching hogs: 8 cpu

[root@bogon ~]# docker stats
CONTAINER ID        NAME                CPU %               MEM USAGE / LIMIT     MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS
845220ef9982        stress              51.57%              20.05MiB / 983.3MiB   2.04%               648B / 0B           0B / 0B             9

设置的参数生效

2、测试内存

2.1、不限制内存使用，压测指定了2个内存，每个128m

[root@bogon ~]# docker container run --name stress -it --rm lorel/docker-stress-ng:latest  --vm 2 --vm-bytes 128m
stress-ng: info: [1] defaulting to a 86400 second run per stressor
stress-ng: info: [1] dispatching hogs: 2 vm

[root@bogon ~]# docker stats
CONTAINER ID        NAME                CPU %               MEM USAGE / LIMIT     MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS
beb3cfa10748        stress              99.29%              256.2MiB / 983.3MiB   26.05%              648B / 0B           0B / 0B             5

而实际使用了256M内存

2.2、重新启动容器，加入内存限制

--memory限制容器只能使用128m内存

[root@bogon ~]# docker container run --name stress -it --memory=128m --rm lorel/docker-stress-ng:latest  --vm 2 --vm-bytes 128m
stress-ng: info: [1] defaulting to a 86400 second run per stressor
stress-ng: info: [1] dispatching hogs: 2 vm

[root@bogon ~]# docker stats
CONTAINER ID        NAME                CPU %               MEM USAGE / LIMIT   MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS
decee18cb471        stress              99.47%              126.4MiB / 128MiB   98.77%              648B / 0B           3.19MB / 461MB      5