Docker第八回（docker資源限制和驗證）

一、docker資源限制

docker能夠運行起來要依賴于內核中的兩個特性，namespaces和CGroups。默認情況下，容器是沒有任何資源限制的，因此它能夠耗盡主機上內核能分配給該容器的所有資源。因此，為了防止一個容器的運行中耗盡主機所有的資源，就需要用到資源限制。而資源限制的一些功能特性需要linux 內核支持 Linux  Capabilities，在docker 1.13版本之前，只支持CFS schedule（Completely Fair Scheduler 完全公平調度器），之后的版本還支持realtime schedule

CFS schedule：每個進程都有優先級，非實時進程的優先級從100-139，CSF schedule是用來調度這些非實時進程的調度器，優先級高的進程會先被cpu執行

realtime schedule：實時進程調度器，進程的優先級從0-99，realtime schedule是專門調度實時進程的調度器

二、docker的memory、cpu資源限制參數

1、cpu限制

--cpus=<value>：指定一個容器可以使用多少可用cpu資源，如果是4核cpu，可以設置為1.5，那么該容器最多只能使用1.5核的cpu資源，如果沒有設置--cpuset-cpus，那么可以使用的1.5核可以是任意一個核心的資源。此選項只能在docker1.3以上版本中使用

--cpu-shares：為容器按比例分配cpu資源，如果其他容器的cpu資源是空閑，那么容器1如果需要，將會使用所有cpu的資源，且將任務分配到任意核心處理

--cpuset-cpus：為容器指定可以使用的cpu核心是哪個，如果cpu是4和，那么按照編號0-3區分每一個核心，此參數設置為0,1即表示可以使用cpu的第一個和第二個核心。

2、memory以及swap限制

--memory=<value>：為容器指定最多可以使用多少內存，如果一個進程使用的內存超過了限制，那么可能會被kill掉

--memory-swap：為容器指定最多可以使用多少swap空間，此選項必須要在使用了--memory參數的前提下才能使用，如果沒有設置--memory參數，那么這個參數不會生效

-- memory-swappiness：設置容器使用swap的傾向性有多大，0-100。

-- memory-reservation：容器使用內存的軟限制，這個指一定要設置的比--memory小，當系統內存緊張時，會回收掉此容器的memory值-reservation值的內存，讓容器的內存使用降到reservation的標準

--oom-kill-disable：當容器內進程發生oom時，是否殺掉該容器

三、使用壓測工具進行測試

[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、測試內存

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使用已經滿了

1.2、重新啟動容器加入內存限制參數

[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

設置的參數生效

2、測試內存

2.1、不限制內存使用，壓測指定了2個內存，每個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

而實際使用了256M內存

2.2、重新啟動容器，加入內存限制

--memory限制容器只能使用128m內存

[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