一、Cgroup
Docker通过Cgroup来控制容器使用的资源配额，包括CPU、内存、磁盘三大方面，基本覆盖了常见的资源配额和使用量控制
Cgroup是Control Groups的缩写，是Linux内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组所使用的物理资源（如CPU、内存、磁盘IO等等）的机制
这些具体的资源管理功能称为Cgroup子系统，有以下几大子系统实现：
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blkio
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设置限制每个块设备的输入输出控制，例如：磁盘、光盘、usb等等
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CPU
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使用调度程序为cgroup任务提供CPU的访问
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cpuacct
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产生cgroup任务的CPU资源报告
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cpuset
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如果是多核心的CPU，这个子系统会为cgroup任务分配单独的CPU和内存
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devices
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允许或拒绝cgroup任务对设备的访问
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freezer
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暂停和恢复cgroup任务
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memory
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设置每个cgroup的内存限制以及产生内存资源报告
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net_cls
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标记每个网络包以供cgroup方便使用
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ns
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命名空间子系统
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perf_event
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增加了对每个group的检测跟踪能力，可以检测属于某个特定的group的所有线程以及运行在特定CPU上的线程
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二、使用stress工具测试
下面开始利用stress压力测试工具来测试CPU和内存使用状况，使用stress工具测试CPU和内存
#使用Dockerfile来创建一个stress镜像
cd /opt
mkdir stress
vim Dockerfile
FROM centos:7
MAINTAINER LIC
RUN yum install -y wget
RUN wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
RUN yum install -y stress
====>:wq
systemctl restart docker
docker build -t centos：stress .
1、权重 --cpu-shares
使用如下命令创建容器，命令中的-cpu-shares参数值不能保证可以获得1个cpu或者多少GHz的CPU资源，它仅是一个弹性的加权值。
docker run -itd --cpu-shares 100 centos:stress
说明：默认情况下，每个Docker容器的CPU份额都是1024。 单独一个容器的份额是没有意义的。只有在同时运行多个容器时，容器的CPU加权的效果才能体现出来。
例如，两个容器A. B的CPU份额分别为1000和500， 在CPU进行时间片分配的时候，容器A比容器B多一倍的机会获得CPU的时间片。
但分配的结果取决于当时主机和其他容器的运行状态，实际上也无法保证容器A一定能获得CPU时间片。比如容器A的进程一 直是空闲的，那么容器B是可以获取比容器A更多的CPU时间片的。极端情况下，例如主机上只运行了一个容器，即使它的CPU份额只有50， 它也可以独占整个主机的CPU资源。
例：开两个容器，都让它们产生10个子函数进程，进入容器，top命令对比cpu使用百分比
docker run -itd --name cpu512 --cpu-shares 512 centos:stress stress -c 10
docker run -itd --name cpu1024 --cpu-share 1024 centos:stress stress -c 10
docker ps
docker exec -it 容器id bash
top
2、CPU周期限制 --cpu-period、 --cpu-quota
Docker提供了–cpu-period、 --cpu-quota两个参数控制容器可以分配到的CPU时钟周期。
1、–cpu-period 是用来指定容器对CPU的使用要在多长时间内做一 次重新分配。
2、–cpu-quota是用来指定在这个周期内，最多可以有多少时间用来跑这个容器。
3、–cpu-quota是–cpu-period的倍数时，使用多个CPU
与–cpu-stress不同的是，这种配置是指一个绝对值，容器对CPU资源的使用绝对不会超过配置的值。
cpu-period和cpu-quota的单位为微秒(μs)。cpu-period的最小值为1000微秒，最大值为1秒(10^6μs) ，默认值为0.1秒(100000μs) 。
cpu-quota的值默认为-1， 表示不做控制。cpu-period和cpu-quota参数一般联合使用。
例如：容器进程需要每1秒使用单个CPU的0.2秒时间，可以将cpu-period设置为1000000 (即1秒)，cpu-quota设置为200000 (0.2秒)。
当然，在多核情况下，如果允许容器进程完全占用两个CPU，则可以将cpu-period设置为100000 (即0.1秒)，cpu-quota设置为200000 (0.2秒)。
docker run -tid --cpu-period 100000 --cpu-quota 200000 centos:stress
docker ps
docker exec -it 容器id bash
cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_period_us
cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_quota_us
3、CPU Core控制 --cpuset-spus
对多核CPU的服务器，Docker还可以控制容器运行哪些CPU内核，即使用–cpuset-cpus参数，这对具有多CPU的服务器尤其有用，可以对需要高性能计算的容器进行性能最优的配置。
docker run -itd --name cpu1 --cpuset-cpus 0-1 centos:stress
执行以上命令需要宿主机为双核，表示创建的容器只能用0和1两个内核，进入容器后可以用以下命令进行检测
cat /sys/fs/cgroup/cpuset/cpuset.cpus
以下命令可以查看容器进程与CPU内核的绑定关系
docker exec 容器id taskset -c -p 1
三、CPU配额控制参数的混合使用
通过cpuset-cpus参数指定容器A使用CPU内核0，容器B只是用CPU内核1
在主机上只有这两个容器使用对应CPU内核的情况，它们各自占用全部的内核资源，cpu-shares 没有明显效果。
cpuset-cpus. cpuset-mems 参数只在多核、多内存节点上的服务器上有效，并且必须与实际的物理配置匹配，否则也无法达到资源控制的目的。
在系统具有多个CPU内核的情况下，需要通过cpuset-cpus参数为设置容器CPU内核才能方便地进行测试。
docker stop `docker ps -qa`
docker run -itd --name cpu3 --cpuset-cpus 0 --cpu-shares 512 centos:stress stress -c 1
docker run -itd --name cpu4 --cpuset-cpus 2 --cpu-shares 1024 centos:stress stress -c 1
四、内存限额
与操作系统类似，容器可使用的内存包括两部分：物理内存和Swap.
Docker通过下面两组参数来控制容器内存的使用量。
-m或–memory： 设置（物理）内存的使用限额，例如100M、 1024M.
–memory-swap： 设置内存+ swap的使用限额。
执行如”下命令允许该容器最多使用200M的内存和300M的swap
docker run -it -m 200M --memory-swap=300M progrium/stress --vm 1 --vm-bytes 280M
--vm 1：启动一个内存工作线程
--vm-bytes 280M：每个线程分配280M内存
默认情况下，容器可以使用主机上的所有空闲内存
与CPU的cgroups配置类似，Docker会自动为容器再目录/sys/fs/cgroup/memory/docker/<容器完整id>中创建相应cgroup配置文件
如果让线程分配的内存大于等于设定的300M，stress线程报错，容器退出。
docker run -it -m 200M --momory-swap=300M progrium/stress --vm 1 --vm-bytes 300M
五、Block IO的限制
默认情况下，所有容器能平等地读写磁盘，可以通过设置–blkio-weight参数来改变容器block 10的优先级。
–blkio-weight与–cpu-shares类似，设置的是相对权重值，默认为500。
在下面的例子中，容器A读写磁盘的带宽是容器B的两倍。
docker run -it --name container_A --blkio-weight 600 centos:stress
cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.weight
docker run -it --name container_B --blkio-weight 300 centos:stress
cat /sys/fs/cgroup/blikio.weight
1、bps和iops的限制
bps是byte per second，每秒读写的数据量。
iops是io per second，每秒读写的次数。
可通过以下参数控制容器的bps和iops：
–device-read-bps， 限制读某个设备的bps
–device-write-bps， 限制写某个设备的bps
–device-read-iops， 限制读某个设备的iops
–device-write-iops， 限制写某个设备的iops
例：限制容器写/dev/sda的速率为5 MB/s。
docker run -it --device-write-bps /dev/sda:5MB centos:stress
dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1024 oflag=direct
//可以按ctrl+ c中断查看
docker run -it centos:stress
dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1024 oflag=direct
