Linux资源管理-IO优先级

前一篇博客介绍了利用 cgroup 来控制进程的 CPU和内存使用情况, 这次补上使用 cgroup 来控制进程的IO优先级的方法.

如果想控制进程的IO优先级, 需要内核的支持, 内核编译时需要打开下面2个参数.

CONFIG_BLK_CGROUP=yCONFIG_CFQ_GROUP_IOSCHED=y

查看是否开启这2个内核编译选项的方法很简单:

root@debian-113:~# grep -i 'blk_cgroup' /boot/config-`uname -r`root@debian-113:~# grep -i 'cfq_group' /boot/config-`uname -r`

如果这2个内核选项没有打开, 只能重新编译内核后再来实验下面的实例了.

再次通过 /PRoc/cgroups 来查看 blkio 是否已经启用.

root@debian-113:~# cat /proc/cgroups #subsys_name    hierarchy    num_cgroups    enabledcpuset    0    1    1cpu    0    1    1cpuacct    0    1    1memory    0    1    1devices    0    1    1freezer    0    1    1net_cls    0    1    1blkio    0    1    1    <-- enabled = 1, 说明已经启用perf_event    0    1    1

如果 blkio 没有启用, 可以通过grub设置启动参数来启用它.

类似的可以参考: Linux资源控制-CPU和内存 中 实例4 - cgroup 对使用的内存的控制 中启用memory的方法。

除此之外, 还得查看是否能够将 CFQ 作为IO调度程序来使用.

root@debian-113:~# cat /sys/class/block/sda/queue/scheduler noop deadline [cfq]

上述结果表示支持cfq调度, []括住cfq 表示当前使用的就是 cfq调度.

如果 cat 的结果中没有 cfq, 需要重新编译内核, 使之能够支持 cfq调度.

如果 cat 的结果中有 cfq, 但是 cfq 不是当前正在使用的调度程序, 即 [] 没有括在 cfq上, 那么

cat cfq /sys/class/block/sda/queue/scheduler     <-- 将当前的IO调度程序设置成 cfq

注: 上面的 sda 是我的测试的硬盘, 如果你的是 sdb 或者其它, 请对应修改.

1. 挂载 cgroup文件系统, 挂载参数 -o blkio
2. 建立2个group, 分别为 A 和 B
3. 默认情况, 2个 group中的dd进程同时进行文件操作
4. 查看默认情况下, 2个dd进程完成的时间
5. 设置 A 的优先级为 100, B 的优先级为 1000
6. 同时在2个group A 和 B 中运行 dd进程
7. 查看group A 和 B 中的 dd进程完成的时间

实验之前, 先制作测试脚本. (简单写了一个如下)

#!/bin/bash##################################################################### 1. 创造2个测试文件, 大小都是1G# 2. 将当前进程加入到指定 cgroup# 3. 执行 dd 操作# 4. 删除 测试文件# 5. 显示log####################################################################function usage(){    echo "./blkio-test.sh <group1> <group2>"    exit 1}if [ $# != 2 ]; then    usagefigroup1_src=~/group1.srcgroup2_src=~/group2.srcgroup1_log=/tmp/group1.loggroup2_log=/tmp/group2.loggroup1=$1group2=$2echo "生成测试数据 $group1_src 和 $group2_src (大小都是1G)"dd if=/dev/zero of=$group1_src count=1024 bs=1Mdd if=/dev/zero of=$group2_src count=1024 bs=1Mecho "同时在 $group1 和 $group2 中开始 dd 测试"echo 3 > /proc/sys/vm/drop_cachesecho $$ >> $group1/tasks(date; dd if=$group1_src of=/dev/null; date;) > $group1_log 2>&1 &echo $$ >> $group2/tasks(date; dd if=$group2_src of=/dev/null; date;) > $group2_log 2>&1 &waitecho "测试完成!"echo "开始清除测试文件"rm -rf $group1_src $group2_srcecho "测试文件清除完成"echo "------------------------------------------"echo "显示group1 的log"cat $group1_logecho "------------------------------------------"echo "显示group2 的log"cat $group2_logecho "------------------------------------------"

开始实验:

# 挂载 cgroup 文件系统root@debian-113:~# mount -t cgroup -o blkio cgroup /mnt/cgroup/root@debian-113:~# mkdir /mnt/cgroup/{A,B}root@debian-113:~# ll /mnt/cgroup/total 0drwxr-xr-x 2 root root 0 Sep  5 13:23 Adrwxr-xr-x 2 root root 0 Sep  5 13:23 B-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.io_merged-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.io_queued-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.io_service_bytes-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.io_serviced-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.io_service_time-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.io_wait_time--w------- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.reset_stats-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.sectors-r--r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.time-rw-r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.weight   <-- 这个就是设置IO优先级的文件-rw-r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 blkio.weight_device-rw-r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 cgroup.clone_children--w--w--w- 1 root root 0 Sep  5 13:23 cgroup.event_control-rw-r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 cgroup.procs-rw-r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 notify_on_release-rw-r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 release_agent-rw-r--r-- 1 root root 0 Sep  5 13:23 tasks# 默认2个组内的IO优先级都是500root@debian-113:~# cat /mnt/cgroup/A/blkio.weight500  <-- 这个值的范围是 100 ~ 1000, 值越大优先级越高root@debian-113:~# cat /mnt/cgroup/B/blkio.weight500# 默认情况下的测试结果如下: A和B耗时都是 20秒root@debian-113:~# ./blkio-test.sh /mnt/cgroup/A /mnt/cgroup/B生成测试数据 /root/group1.src 和 /root/group2.src (大小都是1G)1024+0 records in1024+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 6.01188 s, 179 MB/s1024+0 records in1024+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 9.4272 s, 114 MB/s同时在 /mnt/cgroup/A 和 /mnt/cgroup/B 中开始 dd 测试测试完成!开始清除测试文件测试文件清除完成------------------------------------------显示group1 的logFri Sep  5 13:26:31 CST 20142097152+0 records in2097152+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 20.0504 s, 53.6 MB/sFri Sep  5 13:26:51 CST 2014------------------------------------------显示group2 的logFri Sep  5 13:26:31 CST 20142097152+0 records in2097152+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 18.8583 s, 56.9 MB/sFri Sep  5 13:26:51 CST 2014------------------------------------------# 修改A的优先级为100, B的优先级为1000root@debian-113:~# echo 100 > /mnt/cgroup/A/blkio.weightroot@debian-113:~# echo 1000 > /mnt/cgroup/B/blkio.weightroot@debian-113:~# cat /mnt/cgroup/A/blkio.weight100root@debian-113:~# cat /mnt/cgroup/B/blkio.weight1000# 不同优先级下的测试结果如下: A耗时 19秒; B耗时 11秒root@debian-113:~# ./blkio-test.sh /mnt/cgroup/A /mnt/cgroup/B生成测试数据 /root/group1.src 和 /root/group2.src (大小都是1G)1024+0 records in1024+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 6.52967 s, 164 MB/s1024+0 records in1024+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 8.01311 s, 134 MB/s同时在 /mnt/cgroup/A 和 /mnt/cgroup/B 中开始 dd 测试测试完成!开始清除测试文件测试文件清除完成------------------------------------------显示group1 的logFri Sep  5 13:30:06 CST 20142097152+0 records in2097152+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 18.5598 s, 57.9 MB/sFri Sep  5 13:30:25 CST 2014------------------------------------------显示group2 的logFri Sep  5 13:30:06 CST 20142097152+0 records in2097152+0 records out1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 10.6127 s, 101 MB/sFri Sep  5 13:30:17 CST 2014------------------------------------------

可以看出, IO优先级调整之后, 确实优先级高的cgroup中的进程能更快完成IO操作.

其实 cgroup 除了能够IO优先级之外, 还可以控制进程的其它IO属性, 具体参见挂载在 cgroup 的IO相关设置文件.

各个文件的具体含义, 请参考更详细的 cgroup 相关文档.