7、Docker资源限制

发表于： 2019年9月19日 2023年1月30日
分类： Docker

资源限制

    默认情况下，在Docker中一个容器是没有任何资源限制的，因此它几乎能够耗尽Docker Host之上能够分配的所有资源，宿主机能调度多少，它就能使用多少；
    在此基础之上，Docker提供了一个途径控制内存、CPU，因为内存是不可压缩性资源，而CPU则是可压缩性资源，所以当一个容器内的进程耗尽内存，并且申请更多的时候可能会导致OOM，而CPU没关系，另外这些所谓的资源限制，依赖于Linux Kernel capabilities来实现；

Memory

    在Linux主机之上，如果Linux内核探测到当前宿主机已经没有足够内存可用，导致无法实现某些重要的系统功能，那么它就会抛出一个OOME的异常，并且开始启动去killing 某些 processes 以释放内存资源，一旦发生OOME任何进程都有可能被杀死，甚至docker daemon也会，为此Docker特地调整了Docker daemon的OOM优先级，以免被内核杀死，但容器的优先级并未调整，所以容器则有可能在宿主机上运行的这个进程；
    Docker可以强制执行硬内存限制，允许容器使用不超过给定数量的用户或系统内存或软限制，这允许容器使用尽可能多的内存，除非满足某些条件，例如内核检测到主机上的低内存或争用。当单独使用或设置了多个选项时，其中一些选项会产生不同的效果；
    大部分的选项取正整数，跟着一个后缀b，k， m，g，，表示字节，千字节，兆字节或千兆字节；

选项	描述
-m or –memory=	容器可以使用的最大内存量。如果设置此选项，则允许的最小值为4m。
–memory-swap*	允许此容器交换到磁盘的内存量，*表示可以用设置更多的值，必须先设置-m才能设置此项。
–memory-swappiness	默认情况下，主机内核可以交换容器使用的匿名页面的百分比。您可以设置–memory-swappiness 0到100之间的值，以调整此百分比。
–memory-reservation	允许您指定小于软件限制的软限制–memory，当Docker检测到主机上的争用或内存不足时，该限制将被激活。如果使用–memory-reservation，则必须将其设置为低于–memory 优先级。因为它是软限制，所以不保证容器不超过限制。
–kernel-memory	容器可以使用的最大内核内存量。允许的最小值是4m。由于内核内存无法换出，因此内核内存不足的容器可能会阻塞主机资源，这可能会对主机和其他容器产生副作用。
–oom-kill-disable	默认情况下，如果发生内存不足（OOM）错误，内核会终止容器中的进程。要更改此行为，请使用该–oom-kill-disable选项。仅在已设置-m/–memory 选项的容器上禁用OOM杀手。如果-m 未设置该标志，则主机可能会耗尽内存，并且内核可能需要终止主机系统的进程才能释放内存。

–memory-swap

    --memory-swap是一个修饰符标志，只有在--memory设置时才有意义。使用swap允许容器在容器耗尽可用的所有RAM时将多余的内存需求写入磁盘。对于经常将内存交换到磁盘的应用程序，性能会受到影响；

–memory-swap	–memory	功能
正数S	正数M	容器可用总资源为S，其中ram为M，swap为(S-M)，若S=M，则无可用swap资源
0	正数M	相当于未设置swap(unset)
unset	正数M	若Docker主机启用了swap，则容器可用swap为2*M
-1	正数M	若Docker主机企业了swap，则容器可用swap为Docker主机最大可分配的swap资源
注意：在容器内使用free命令可以看到的swap空间并不具有其所展现出的空间指示意义

–memory-swappiness

1、值为0将关闭匿名页面交换；
2、值100将所有匿名页面设置为可交换；
3、默认情况下，如果未设置--memory-swappiness，则值将从主机继承；

–kernel-memory

    内核内存限制以分配给容器的总内存表示。请考虑以下方案：
无限内存，无限内核内存：这是默认设置。
无限内存，有限的内核内存：当所有cgroup所需的内存量大于主机上实际存在的内存量时，这是合适的。您可以将内核内存配置为永远不会覆盖主机上可用的内容，而需要更多内存的容器需要等待它。
有限的内存，无限的内核内存：整体内存有限，但内核内存不受限制。
有限的内存，有限的内核内存：限制用户和内核内存对于调试与内存相关的问题非常有用。如果容器使用意外数量的任一类型的内存，则内存不足而不会影响其他容器或主机。在此设置中，如果内核内存限制低于用户内存限制，则内核内存不足会导致容器遇到OOM错误。如果内核内存限制高于用户内存限制，则内核限制不会导致容器遇到OOM。
当您打开任何内核内存限制时，主机会根据每个进程跟踪“高水位线”统计信息，因此您可以跟踪哪些进程（在本例中为容器）正在使用多余的内存。通过/proc/<PID>/status在主机上查看，可以在每个过程中看到这一点。

CPU

默认情况下，每个容器对主机CPU周期的访问权限是不受限制的。
您可以设置各种约束来限制给定容器访问主机的CPU周期。
大多数用户使用和配置 默认CFS调度程序。
在Docker 1.13及更高版本中，您还可以配置 实时调度程序。

配置默认CFS调度程序

    CFS是用于普通Linux进程的Linux内核CPU调度程序。多个运行时标志允许您配置容器具有的CPU资源访问量。使用这些设置时，Docker会修改主机上容器的cgroup的设置。

选项	描述
–cpus=<value>	指定容器可以使用的可用CPU资源量。例如，如果主机有两个CPU并且你已设置–cpus=”1.5″，则容器最多保证一个半CPU。这相当于设置–cpu-period=”100000″ 和 –cpu-quota=”150000″。可在Docker 1.13及更高版本中使用。
–cpu-period=<value>	指定CPU CFS调度程序周期，它与并用 –cpu-quota。默认为100微秒。大多数用户不会更改默认设置。如果您使用Docker 1.13或更高版本，请–cpus 使用。
–cpu-quota=<value>	对容器施加CPU CFS配额。–cpu-period限制前容器限制为每秒的微秒数。作为有效上限。如果您使用Docker 1.13或更高版本，请–cpus改用。
–cpuset-cpus	限制容器可以使用的特定CPU或核心。如果您有多个CPU，则容器可以使用逗号分隔列表或连字符分隔的CPU范围。第一个CPU编号为0.有效值可能是0-3（使用第一个，第二个，第三个和第四个CPU）或1,3（使用第二个和第四个CPU）。
–cpu-shares	将此标志设置为大于或小于默认值1024的值，以增加或减少容器的重量，并使其可以访问主机的CPU周期的较大或较小比例。仅在CPU周期受限时才会强制执行此操作。当有足够的CPU周期时，所有容器都会根据需要使用尽可能多的CPU。这样，这是一个软限制。–cpu-shares不会阻止容器以群集模式进行调度。它为可用的CPU周期优先考虑容器CPU资源。它不保证或保留任何特定的CPU访问权限。

Memory资源限制

    可以看到下图，启动了3个吃内存的线程，而后使用stats查看可以看出，容器做了内存限制，最大吃512Mib内存，实际上已经吃了511.9Mib内存；

CPU资源限制

    可以从第一张图看出，docker对容器做了限制，最多使用2颗CPU，并且之能在CPU0、CPU2上使用，并且stress运行10个吃CPU的进程，结合第二张图可以看到，CPU0、CPU2均已饱和；

cce

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