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Analyse des limites du processeur Docker
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- 2019-07-02 16:49:032609parcourir
Cet article teste plusieurs paramètres de configuration des conteneurs Docker qui limitent l'utilisation des ressources CPU. L'occupation des ressources a été analysée à l'aide respectivement des commandes top et dstat.
package main
import (
"flag"
"runtime"
"fmt"
)
func main() {
cpunum := flag.Int("cpunum", 0, "cpunum")
flag.Parse()
fmt.Println("cpunum:", *cpunum)
runtime.GOMAXPROCS(*cpunum)
for i := 0; i < *cpunum - 1; i++ {
go func() {
for {
}
}()
}
for {
}
}
Création d'une image pour tester l'utilisation du processeur. L'image occupe 1 cœur par défaut
FROM busybox COPY ./full_cpu /full_cpu RUN chmod +x /full_cpu ENTRYPOINT ["/full_cpu", "-cpunum"] CMD ["1"] docker build -t fangfenghua/cpuuseset . docker push fangfenghua/cpuuseset docker info ... Default Runtime: runc Security Options: seccomp Kernel Version: 3.10.0-229.el7.x86_64 Operating System: CentOS Linux 7 (Core) OSType: linux Architecture: x86_64 CPUs: 4 Total Memory: 993.3 MiB Name: localhost.localdomain ID: TU6M:E6WM:PZDN:ULJX:EWKS: ...
docker run -it --rm=true fangfenghua/cpuuseset [root@localhost src]# top top - 07:23:52 up 1:23, 2 users, load average: 0.61, 1.12, 1.04 Tasks: 154 total, 3 running, 145 sleeping, 6 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 18.0 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 81.8 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 422120 free, 171676 used, 423348 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 688188 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 20196 root 20 0 3048 720 460 R 101.7 0.1 0:37.56 full_cpu 1 root 20 0 41536 4028 2380 S 0.0 0.4 0:02.60 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.48 ksoftirqd/0 5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H 7 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.69 migration/0 docker run -it --rm=true fangfenghua/cpuuseset 4 top - 07:27:17 up 1:27, 2 users, load average: 2.41, 1.47, 1.18 Tasks: 159 total, 3 running, 145 sleeping, 11 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.6 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 402508 free, 190908 used, 423728 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 668608 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 20935 root 20 0 3048 720 452 R 400.0 0.1 0:55.80 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:02.88 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 kthreadd
Sur les systèmes Linux, les paramètres qui peuvent être utilisés pour limiter l'utilisation des ressources des conteneurs Docker sont :
--cpu-period int Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) period --cpu-quota int Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) quota -c, --cpu-shares int CPU shares (relative weight) --cpuset-cpus string CPUs in which to allow execution (0-3, 0,1)
Docker fournit deux paramètres -cpu-period et -cpu-quota pour contrôler les cycles d'horloge du processeur auxquels le conteneur peut être alloué. –cpu-period est utilisé pour spécifier la durée pendant laquelle l'utilisation du processeur par le conteneur doit être réaffectée, et –cpu-quota est utilisé pour spécifier la durée maximale qui peut être utilisée pour exécuter le conteneur dans ce cycle. Contrairement à –cpu-shares, cette configuration spécifie une valeur absolue et n'offre aucune flexibilité. L'utilisation des ressources CPU par le conteneur ne dépassera jamais la valeur configurée.
Les unités de période CPU et de quota CPU sont les microsecondes (μs). La valeur minimale de la période CPU est de 1 000 microsecondes, la valeur maximale est de 1 seconde (10 ^ 6 μs) et la valeur par défaut est de 0,1 seconde (100 000 μs). La valeur par défaut de cpu-quota est -1, ce qui signifie aucun contrôle.
Par exemple, si le processus du conteneur doit utiliser un seul processeur pendant 0,2 seconde toutes les secondes, vous pouvez définir la période du processeur sur 1 000 000 (soit 1 seconde) et le quota du processeur sur 200 000 (0,2 seconde). Bien entendu, dans une situation multicœur, si le processus conteneur est autorisé à occuper entièrement deux processeurs, vous pouvez définir la période CPU sur 100 000 (soit 0,1 seconde) et le quota CPU sur 200 000 (0,2 seconde).
Utilisez l'image du conteneur produite dans cet article pour tester les paramètres de période CPU et de quota CPU.
Dans le système 4 cœurs utilisé dans cet article, si vous souhaitez que cpuusetest occupe deux cœurs, comment le configurer ? Comme le montre l'analyse ci-dessus, si la période CPU est définie sur 100 000, alors si vous prévoyez d'occuper 4 cœurs, vous devez définir le quota CPU sur 4 * 100 000, si vous prévoyez d'occuper un cœur, vous pouvez définir il à 2* 100000. Testons-le maintenant :
docker run --name cpuuse -d --cpu-period=100000 --cpu-quota=200000 fangfenghua/cpuusetest 4 top - 07:46:31 up 1:46, 2 users, load average: 0.16, 0.21, 0.51 Tasks: 168 total, 2 running, 142 sleeping, 24 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 47.8 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 51.9 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 364724 free, 227816 used, 424604 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 631052 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 21766 root 20 0 3048 724 464 R 193.3 0.1 1:00.37 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.13 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.52 ksoftir top - 07:47:17 up 1:47, 2 users, load average: 0.47, 0.26, 0.51 Tasks: 172 total, 3 running, 144 sleeping, 25 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.6 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 0.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 358760 free, 233292 used, 425092 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 625180 avail Mem docker run --name cpuuse -d --cpu-period=100000 --cpu-quota=400000 fangfenghua/cpuusetest 4 PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 21976 root 20 0 3048 724 456 R 398.3 0.1 0:16.81 full_cpu 21297 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:00.08 kworker/0:2 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.19 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 kthreadd
En utilisant les deux paramètres ci-dessus, vous pouvez définir un contrôle précis du processeur. Il existe également un paramètre cpu-share, qui est une valeur relative. Supposons que vous définissiez le partage CPU du conteneur A sur 1536 et le partage CPU du conteneur B sur 512. Alors, quelle est l’utilisation du processeur avant le démarrage du conteneur B ?
top - 07:56:10 up 1:56, 2 users, load average: 0.75, 0.36, 0.50 Tasks: 153 total, 3 running, 140 sleeping, 10 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.7 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 436300 free, 155616 used, 425228 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 703544 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 22216 root 20 0 3048 720 456 R 399.3 0.1 0:55.03 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.29 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.54 ksoftirqd/0
Démarrer le conteneur B :
top - 07:57:09 up 1:57, 2 users, load average: 3.55, 1.16, 0.76 Tasks: 162 total, 4 running, 148 sleeping, 10 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 99.6 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st KiB Mem : 1017144 total, 428772 free, 158304 used, 430068 buff/cache KiB Swap: 1040380 total, 1040284 free, 96 used. 700444 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 22216 root 20 0 3048 720 456 R 305.7 0.1 4:40.78 full_cpu 22336 root 20 0 3048 720 460 R 95.3 0.1 0:09.02 full_cpu 1 root 20 0 41620 4088 2380 S 0.0 0.4 0:03.31 systemd
Il n'est pas difficile de voir à partir des résultats des tests ci-dessus. Lors de la définition de la valeur relative, avant le démarrage du conteneur B, le conteneur A occupe toujours la totalité du processeur, mais après le démarrage du conteneur B, le conteneur occupe les 3/4 et le conteneur B occupe 1/4.
Il existe également un paramètre cpu-sets, qui précise le noyau utilisé par le conteneur. Utilisez le conteneur de test ci-dessus pour tester, spécifiez le conteneur pour utiliser 0,3 cœurs :
docker run --name cpuuse -d --cpuset-cpus=0,3 fangfenghua/cpuusetest 4
0,3 occupation de base :
[root@localhost src]# dstat -c -C 0,3 -------cpu0-usage--------------cpu3-usage------ usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq 25 9 66 0 0 0: 12 1 87 0 0 0 100 0 0 0 0 0:100 0 0 0 0 0 99 0 0 0 0 1:100 0 0 0 0 0 99 1 0 0 0 0: 99 1 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0:100 0 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0:100 0 0 0 0 0
1,2 occupation de base :
[root@localhost src]# dstat -c -C 1,2 -------cpu1-usage--------------cpu2-usage------ usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq 21 8 71 0 0 0: 10 1 89 0 0 0 0 0 100 0 0 0: 0 0 100 0 0 0 0 0 100 0 0 0: 0 0 100 0 0 0 0 0 100 0 0 0: 0 0 100 0 0 0 0 0 100 0 0 0: 0 0 100 0 0 0
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