Docker 控制与隔离：揭秘你的容器世界！
2023-01-01 17:11:34
揭秘容器资源隔离：Docker 和 Linux Cgroups
Docker：容器编排的王者
在当今互联世界中，Docker 成为不可或缺的容器管理工具，为开发、测试和部署应用程序提供了便利。Docker 允许您在同一台主机上运行多个独立的应用程序，每个应用程序拥有自己专用的文件系统、内存和网络空间。
Linux Cgroups：资源隔离的基石
为了确保每个容器获取所需的资源，Docker 巧妙地利用了 Linux 操作系统中的控制组（Cgroups）。Cgroups 允许将主机资源划分成不同组，并针对每个组的资源使用情况进行限制。借助 Cgroups，Docker 得以隔离每个容器的资源使用，防止某一容器过度消耗资源，从而影响其他容器的运行。
Cgroups 的运作机制
Cgroups 作为 Linux 内核功能，通过一系列控制文件来管理资源限制。这些文件位于 /sys/fs/cgroup 目录中。每个 Cgroups 组都有一个配置文件，详细说明了该组的资源限制，包括：
- CPU 时间： 每个容器可用的 CPU 时间百分比。
- 内存： 每个容器可用的内存量。
- 块 I/O： 每个容器可执行的块 I/O 操作次数。
- 网络： 每个容器可发送和接收的网络流量。
Docker 的 Cgroups 实践
Docker 娴熟地利用 Cgroups 来限制每个容器的资源使用。创建容器时，Docker 会自动创建一个与容器关联的 Cgroups 组。该组的配置文件包含了容器的资源限制。
Docker 提供了一系列命令，方便您修改容器的资源限制。例如，以下命令将容器的 CPU 时间限制设置为 50%：
docker update --cpu-shares=50 container_id
以下命令将容器的内存限制设置为 1GB：
docker update --memory=1g container_id
Cgroups 的进阶特性
Cgroups 拥有丰富的进阶特性，赋予您灵活控制容器资源使用的能力。这些特性包括：
- CPU 分配器： 控制容器如何使用 CPU 资源。不同的分配器提供了不同的资源分配策略，例如公平分配或实时分配。
- 内存分配器： 管理容器如何使用内存资源。不同分配器实现了不同的内存管理策略，如高效管理或低开销管理。
- 块 I/O 分配器： 控制容器如何使用块 I/O 资源。分配器提供不同的 I/O 管理策略，例如公平分配或低延迟分配。
结论
Docker 与 Linux Cgroups 的协作完美实现了容器的资源隔离和管理。此机制确保了每个容器获得所需的资源，防止资源被过度占用，从而维持容器化应用程序的稳定运行。Cgroups 的进阶特性提供了强大的自定义能力，让您可以微调容器的资源使用情况，充分发挥 Docker 的优势。
常见问题解答
- 为什么使用 Docker 和 Cgroups 进行容器资源隔离？
Docker 利用 Cgroups 确保每个容器拥有其所需资源，防止单一容器过度占用而影响其他容器的运行。
- 如何查看容器的 Cgroups 限制？
使用 cat /sys/fs/cgroup/cpu/docker/docker/GROUP_ID/cpu.cfs_quota_us 等命令，其中 GROUP_ID 是容器的 Cgroups 组 ID。
- 如何修改容器的 Cgroups 限制？
使用 docker update 命令，例如 docker update --memory=1g container_id。
- Cgroups 中有哪些不同的分配器类型？
CPU 分配器包括 CFS（公平）和 RT（实时），内存分配器包括 Buddy（高效）和 SLOB（低开销），块 I/O 分配器包括 CFQ（公平）和 Deadline（低延迟）。
- Docker 是否支持所有 Cgroups 特性？
Docker 支持 Cgroups 的主要特性，包括资源限制、分配器和配额。
