docker容器资源配额控制详解

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简介

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、memory、磁盘IO等等) 的机制，被LXC、docker等很多项目用于实现进程资源控制。cgroup将任意进程进行分组化管理的 Linux 内核功能。cgroup本身是提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构，I/O 或内存的分配控制等具体的资源管理功能是通过这个功能来实现的。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：

目前docker只是用了其中一部分子系统，实现对资源配额和使用的控制。

可以使用stress工具来测试CPU和内存。使用下面的Dockerfile来创建一个基于Ubuntu的stress工具镜像。

FROM ubuntu:14.04RUN apt-get update &&apt-get install stress

CPU资源配额控制

CPU份额控制

docker提供了cpu-shares参数，在创建容器时指定容器所使用的CPU份额值。使用示例：

使用命令docker run -tid cpu-shares 100 ubuntu:stress，创建容器，则最终生成的cgroup的cpu份额配置可以下面的文件中找到：

root@ubuntu:~# cat /sys/fs/cgroup/cpu/docker/<容器的完整长ID>/cpu.shares100

cpu-shares的值不能保证可以获得1个vcpu或者多少GHz的CPU资源，仅仅只是一个弹性的加权值。

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，比如说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。

cgroups只在容器分配的资源紧缺时，也就是说在需要对容器使用的资源进行限制时，才会生效。因此，无法单纯根据某个容器的cpu份额来确定有多少cpu资源分配给它，资源分配结果取决于同时运行的其他容器的cpu分配和容器中进程运行情况。

CPU周期控制

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。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，而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。跟cpu-shares不同的是这种配置是指定一个绝对值，而且没有弹性在里面，容器对CPU资源的使用绝对不会超过配置的值。