Linux怎么使用cgroups限制虚拟机的磁盘最大写入速度

夏辰大大_2532

夏辰大大_2532

2026-10-23

345人浏览

原创

cgroups 无法直接限制“虚拟机”抽象概念的磁盘写速,只能限制其宿主机进程(如 qemu-system-x86_64)对物理块设备的 i/o;需将 qemu 进程纳入 cgroup v2 io.max 组,按设备主次号(如 8:0)设置 wbps 字节速率限速,并配置 qemu cache='none' 才能确保生效。

linux怎么使用cgroups限制虚拟机的磁盘最大写入速度

cgroups 不能直接限制“虚拟机”这个抽象概念的磁盘写入速度——它限制的是进程或进程组对块设备的 I/O 行为。而虚拟机(如 QEMU/KVM)本质是宿主机上的一个或多个用户态进程(qemu-system-x86_64),其磁盘 I/O 最终由这些进程发起。所以真正要做的,是把 QEMU 进程纳入 cgroup v2 的 io.max 控制器下,并针对其实际访问的块设备设写入带宽上限。


确认宿主机启用 cgroup v2 io 控制器

cgroup v1 的 blkio.throttle.write_iops_device 在现代内核(≥5.0)和默认调度器(kyber、mq-deadline)下基本不生效,且无 IOPS 硬限能力;只有 cgroup v2 的 io.max 是内核级、可靠、默认启用的方案。

  • 运行 mount | grep cgroup2,输出中必须含 type cgroup2 且挂载点为 /sys/fs/cgroup
  • 运行 cat /proc/cgroups | awk '$1=="io" && $4==1',有输出才表示 io 控制器已启用
  • 若无输出,需在内核启动参数中添加 cgroup_no_v1=all 并重启

查准虚拟机实际使用的块设备主次号

QEMU 虚拟机磁盘后端可能是文件(如 /var/lib/libvirt/images/win10.qcow2)或裸设备(如 /dev/sdb)。但 io.max 只认底层物理块设备,不是文件路径。

  • 如果后端是文件:用 ls -l /dev/disk/by-path/ 或 findmnt -D /var/lib/libvirt/images 找到该文件所在分区对应的物理设备(如 /dev/sda2)
  • 然后查主次号:ls -l /dev/sda → 输出类似 brw-rw---- 1 root disk 8, 0,即设备号为 8:0
  • 如果后端是直通 NVMe 设备:ls -l /dev/nvme0n1 → 主次号通常是 259:0

⚠️ 填错设备号(如把 /dev/sda2 当成 8:2)会导致限速完全无效——Linux 中分区没有独立主次号,8:2 不存在,正确的是整个盘的号 8:0


创建 cgroup 并设置 wbps 限速值

不要试图设 “IOPS”,io.max 不统计完成请求数,max_iops_per_second 字段只是调度提示,不可靠。唯一可硬限、内核强制拦截的是字节速率(wbps)。

Obsidian (Linux)
Obsidian (Linux)

操作 Obsidian 库(纯 Markdown 笔记),并通过 notesmd-cli 实现自动化。

下载
  • 创建组:sudo mkdir -p /sys/fs/cgroup/vm-write-limit
  • 写入限速规则(例如限制为 30 MB/s):echo "8:0 wbps=31457280" | sudo tee /sys/fs/cgroup/vm-write-limit/io.max
  • 注意单位:30 × 1024 × 1024 = 31,457,280 字节/秒

如果虚拟机同时读多写少,可追加读限:echo "8:0 rbps=10485760 wbps=31457280" | sudo tee /sys/fs/cgroup/vm-write-limit/io.max


将 QEMU 进程 PID 加入该 cgroup

Libvirt 默认不会把虚拟机进程自动放进自定义 cgroup,必须手动迁移:

  • 查找目标虚拟机的 QEMU 进程 PID:pgrep -f "qemu.*win10" 或 virsh list --all 后用 virsh dompid win10
  • 迁移(注意:进程必须未被其他 io cgroup 管理):echo $PID | sudo tee /sys/fs/cgroup/vm-write-limit/cgroup.procs
  • 验证归属:cat /proc/$PID/cgroup | grep io 应看到 vm-write-limit 路径

多线程 QEMU 进程会整体受限;若失败,检查 /sys/fs/cgroup/*/cgroup.procs 是否已有该 PID(一个进程只能在一个 io cgroup 中)


验证是否生效时,别只看 iostat -x 1 /dev/sda 的平均 wkB/s——它受缓存、合并、队列深度干扰太大。真正可靠的手段是:

  • 直接读 io.stat:cat /sys/fs/cgroup/vm-write-limit/io.stat | grep wbps,看输出是否稳定接近你设的值
  • 用 direct I/O 模拟压测:dd if=/dev/zero of=/var/lib/libvirt/images/test bs=1M count=1000 oflag=direct conv=fdatasync,观察该 cgroup 下的 wbps 统计是否顶格

最易被忽略的一点:QEMU 默认使用缓存(cache=writeback),大量写先落页缓存,不触发限速。务必在虚拟机 XML 中显式配置 cache='none' 或 cache='directsync',否则限速形同虚设。

相关专题

更多
磁盘配额是什么
磁盘配额是什么

磁盘配额是计算机中指定磁盘的储存限制,就是管理员可以为用户所能使用的磁盘空间进行配额限制,每一用户只能使用最大配额范围内的磁盘空间。php中文网为大家提供各种磁盘配额相关的内容,教程,供大家免费下载安装。

2023.06.21

4190

4

如何安装LINUX
如何安装LINUX

本站专题提供如何安装LINUX的相关教程文章,还有相关的下载、课程,大家可以免费体验。

2023.06.29

3533

10

linux find
linux find

find是linux命令,它将档案系统内符合 expression 的档案列出来。可以指要档案的名称、类别、时间、大小、权限等不同资讯的组合,只有完全相符的才会被列出来。find根据下列规则判断 path 和 expression,在命令列上第一个 - ( ) , ! 之前的部分为 path,之后的是 expression。还有指DOS 命令 find,Excel 函数 find等。本站专题提供linux find相关教程文章,还有相关

2023.06.30

2773

5

linux修改文件名
linux修改文件名

本专题为大家提供linux修改文件名相关的文章,这些文章可以帮助用户快速轻松地完成文件名的修改工作,大家可以免费体验。

2023.07.05

6750

7

linux系统安装教程
linux系统安装教程

linux系统是一种可以免费使用,自由传播,多用户、多任务、多线程、多CPU的操作系统。本专题提供linux系统安装教程相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.06

6402

7

linux查看文件夹大小
linux查看文件夹大小

Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统,存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。linux怎么查看文件夹大小呢?php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.07.20

3693

8

linux查看ip命令
linux查看ip命令

本专题为大家提供linux查看ip命令相关文章内容,感兴趣的朋友可以免费下载体验试试。

2023.07.20

3185

4

linux查看cpu使用率
linux查看cpu使用率

在linux的系统维护中,可能需要经常查看cpu使用率,分析系统整体的运行情况。本专题为大家带来了linux查看cpu使用率的相关文章,感兴趣的朋友千万不要错过了。

2023.07.25

3419

6

linux查找文件命令
linux查找文件命令

Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统,存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.07.31

297

3

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Python uv官方安装与入门文档
Python uv官方安装与入门文档

共0课时 | 0人学习

Buffalo框架快速入门指南
Buffalo框架快速入门指南

共0课时 | 0人学习

Valgrind支持平台说明
Valgrind支持平台说明

共0课时 | 0人学习