Docker 基础技术之 Linux Cgroup 详解

简介

  Linux Cgroup 可​​​让​​​您​​​为​​​系​​​统​​​中​​​所​​​运​​​行​​​任​​​务​​​(进​​​程​​​)的​​​用​​​户​​​定​​​义​​​组​​​群​​​分​​​配​​​资​​​源​​​ — 比​​​如​​​ CPU 时​​​间​​​、​​​系​​​统​​​内​​​存​​​、​​​网​​​络​​​带​​​宽​​​或​​​者​​​这​​​些​​​资​​​源​​​的​​​组​​​合​​​。​​​您​​​可​​​以​​​监​​​控​​​您​​​配​​​置​​​的​​​ cgroup,拒​​​绝​​​ cgroup 访​​​问​​​某​​​些​​​资​​​源​​​,甚​​​至​​​在​​​运​​​行​​​的​​​系​​​统​​​中​​​动​​​态​​​配​​​置​​​您​​​的​​​ cgroup。所以,可以将 controll groups 理解为 controller (system resource) (for) (process)groups,也就是是说它以一组进程为目标进行系统资源分配和控制。

  cgroup是Linux下的一种将进程按组进行管理的机制,在用户层看来,cgroup技术就是把系统中的所有进程组织成一颗一颗独立的树,每棵树都包含系统的所有进程,树的每个节点是一个进程组,而每颗树又和一个或者多个subsystem关联,树的作用是将进程分组,而subsystem的作用就是对这些组进行操作。cgroup主要包括下面两部分:

  • task:任务就是系统的一个进程

  • control group:控制族群就是按照某种标准划分的进程。Cgroups 中的资源控制都是以控制族群为单位实现。一个进程可以加入到某个控制族群,也从一个进程组迁移到另一个控制族群。一个进程组的进程可以使用 cgroups 以控制族群为单位分配的资源,同时受到 cgroups 以控制族群为单位设定的限制;

  • hierarchy:控制族群可以组织成 hierarchical 的形式,既一颗控制族群树。控制族群树上的子节点控制族群是父节点控制族群的孩子,继承父控制族群的特定的属性;

  • subsystem:一个子系统就是一个资源控制器,比如 cpu 子系统就是控制 cpu 时间分配的一个控制器。子系统必须附加(attach)到一个层级上才能起作用,一个子系统附加到某个层级以后,这个层级上的所有控制族群都受到这个子系统的控制。

CGroup 支持的文件种

  • Release_agent
    • 删除分组时执行的命令,这个文件只存在于根分组
  • Notify_on_release
    • 设置是否执行 release_agent。为 1 时执行
  • Tasks
    • 属于分组的线程 TID 列表
  • Cgroup.procs
    • 属于分组的进程 PID 列表。仅包括多线程进程的线程 leader 的 TID,这点与 tasks 不同
  • Cgroup.event_control
    • 监视状态变化和分组删除事件的配置文件

特点

控制族群(control group)。控制族群就是一组按照某种标准划分的进程。Cgroups
中的资源控制都是以控制族群为单位实现。一个进程可以加入到某个控制族群,也从一个进程组迁移到另一个控制族群。一个进程组的进程可以使用
cgroups 以控制族群为单位分配的资源,同时受到 cgroups 以控制族群为单位设定的限制。

层级(hierarchy)。控制族群可以组织成 hierarchical
的形式,既一颗控制族群树。控制族群树上的子节点控制族群是父节点控制族群的孩子,继承父控制族群的特定的属性。

子系统(subsytem)。一个子系统就是一个资源控制器,比如 cpu 子系统就是控制 cpu
时间分配的一个控制器。子系统必须附加(attach)到一个层级上才能起作用,一个子系统附加到某个层级以后,这个层级上的所有控制族群都受到这个子系统的控制。

具体实现

blkio: 块设备IO限制。
CPU:使用调度程序为cgroup任务提供 CPU 的访问。
cpuacct:产生cgroup任务的 CPU 资源报告。
cpuset:如果是多核心的CPU,这个子系统会为cgroup任务分配单的CPU和内存。
devices:允许或拒绝cgroup任务对设备的访问。
freezer:暂停和恢复cgroup任务。
memory:设置每个cgroup 的内存限制以及产生内存资源报告。
net_cls:标记每个网络包以供 cgroup方便使用。
ns:命名空间子系统。
perf event:增加了对每个group的监测跟踪的能力,可以监测属于某个特定的group 的所有线程以及运行在特定CPU上的线程。:

查看linux是否启用了linux cgroups

  Cgroup 在内核默认已经开启, 内核比较新的支持的功能也会更多。

 

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