随着Docker技术被越来越多的个人、企业所接受，其用途也越来越广泛。Docker资源管理包含对CPU、内存、IO等资源的限制，但大部分Docker使用者在使用资源管理接口时往往只知其然而不知其所以然。
本文将介绍Docker资源管理背后的Cgroups机制，并且列举每一个资源管理接口对应的Cgroups接口，让Docker使用者对资源管理知其然并且知其所以然。
一、Docker资源管理接口概览
| 格式 | 描述 |
| -m, –memory bytes | 内存使用限制。 数字需要使用整数，对应的单位是b, k, m, g中的一个。最小取值是4M。 -m, –memory=” <数字>[<单位>]” |
| –memory-swap bytes | 总内存使用限制 (物理内存 + 交换分区，数字需要使用整数，对应的单位是b, k, m, g中的一个。 –memory-swap=”<数字>[<单位>]” |
| –memory-reservation bytes | 内存软限制。 数字需要使用正整数，对应的单位是b, k, m, g中的一个。 –memory-reservation=”<数字>[<单位>]” |
| –kernel-memory bytes | 内核内存限制。 数字需要使用正整数，对应的单位是b, k, m, g中的一个。最小取值是4M。 –kernel-memory=”<数字>[<单位>]” |
| –oom-kill-disable | 内存耗尽时是否杀掉容器 –oom-kill-disable=false |
| –memory-swappiness int | 调节容器内存使用交换分区的选项，取值为0和100之间的整数(含0和100)。 –memory-swappiness=”” |
| -c, –cpu-shares int | CPU份额 (相对权重) -c, –cpu-shares=0 |
| –cpu-period int | 完全公平算法中的period值 –cpu-period=0 |
| –cpu-quota int | 完全公平算法中的quota值 –cpu-quota=0 |
| –cpuset-cpus string | 限制容器使用的cpu核(0-3, 0,1) –cpuset-cpus=”<数字>” |
| –cpuset-mems string | 限制容器使用的内存节点，该限制仅仅在NUMA系统中生效。 –cpuset-mems=”” |
| –blkio-weight uint16 | 块设备IO相对权重，取值在10值1000之间的整数（包含10和1000） –blkio-weight=0 |
| —blkio-weight-device list | 指定的块设备的IO相对权重 –blkio-weight-device=”设备名称:权重值” |
| –device-read-bps list | 限制对某个设备的读取速率 ，数字需要使用正整数，单位是kb, mb, or gb中的一个。 –device-read-bps=”<设备路径>:<数字>[<单位>]” |
| –device-write-bps list | 限制对某个设备的写速率 ，数字需要使用正整数，单位是kb, mb, or gb中的一个。 –device-write-bps=”<设备路径>:<数字>[<单位>]” |
| –device-read-iops list | 限制对某个设备每秒IO的读取速率，数字需要使用正整数。 –device-read-iops=”<设备路径>:<数字>” |
| –device-write-iops list | 限制对某个设备每秒IO的写速率，数字需要使用正整数。 –device-write-iops=”<设备路径>:<数字>” |
二、Docker资源管理原理——Cgroups子系统介绍
Cgroups是control groups的缩写，最初由google的工程师提出，后来被整合进Linux内核。Cgroups是Linux内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组（process groups）所使用的物理资源（如：CPU、内存、IO等）的机制。Cgroups由7个子系统组成：分别是cpuset、cpu、cpuacct、blkio、devices、freezer、memory。不同类型资源的分配和管理是由各个cgroup子系统负责完成的。
下面介绍与docker资源管理接口相关的4个子系统。
2.1 memory — 用来限制cgroup中的任务所能使用的内存上限
| 子系统常用cgroups接口 | 描述 | 对应的docker接口 |
| /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes | 设定内存上限，单位是字节，也可以使用k/K、m/M或者g/G表示要设置数值的单位。 | -m, –memory bytes |
| /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes | 设定内存加上交换分区的使用总量。通过设置这个值，可以防止进程把交换分区用光。 | –memory-swap bytes |
| /sys/fs/cgroup/memory/memory.soft_limit_in_bytes | 设定内存限制，但这个限制并不会阻止进程使用超过限额的内存，只是在系统内存不足时，会优先回收超过限额的进程占用的内存，使之向限定值靠拢。 | –memory-reservation bytes |
| /sys/fs/cgroup/memory/memory.kmem.limit_in_bytes | 设定内核内存上限。 | –kernel-memory bytes |
| /sys/fs/cgroup/memory/memory.oom_control | 如果设置为0，那么在内存使用量超过上限时，系统不会杀死进程，而是阻塞进程直到有内存被释放可供使用时，另一方面，系统会向用户态发送事件通知，用户态的监控程序可以根据该事件来做相应的处理，例如提高内存上限等。 | –oom-kill-disable |
| /sys/fs/cgroup/memory/memory.swappiness | 控制内核使用交换分区的倾向。取值范围是0至100之间的整数（包含0和100）。值越小，越倾向使用物理内存。 | –memory-swappiness int |
2.2 cpu — 使用调度程序提供对 CPU 的 cgroup 任务访问
| 子系统常用cgroups接口 | 描述 | 对应的docker接口 |
| /sys/fs/cgroup/cpu/cpu. shares |
负责CPU比重分配的接口。假设我们在cgroupfs的根目录下创建了两个cgroup（C1和C2），并且将cpu.shares分别配置为512和1024，那么当C1和C2争用CPU时，C2将会比C1得到多一倍的CPU占用率。要注意的是，只有当它们争用CPU时CPU share才会起作用，如果C2是空闲的，那么C1可以得到全部的CPU资源。 | -c, –cpu-shares int |
| /sys/fs/cgroup/cpu/cpu. cfs_period_us |
负责CPU带宽限制，需要与cpu.cfs_quota_us搭配使用。我们可以将period设置为1秒，将quota设置为0.5秒，那么cgroup中的进程在1秒内最多只能运行0.5秒，然后就会被强制睡眠，直到下一个1秒才能继续运行。 | –cpu-period int |
| /sys/fs/cgroup/cpu/cpu. cfs_quota_us |
负责CPU带宽限制，需要与cpu.cfs_period_us搭配使用。 | –cpu-quota |
2.3 cpuset — 为 cgroup 中的任务分配独立 CPU（在多核系统）和内存节点
| 子系统常用cgroups接口 | 描述 | 对应的docker接口 |
| /sys/fs/cgroup/cpuset/cpuset.cpus | 允许进程使用的CPU列表（例如：0-4,9）。 | –cpuset-cpus string |
| /sys/fs/cgroup/cpuset/cpuset.mems | 允许进程使用的内存节点列表（例如：0-1）。 | –cpuset-mems string |
2.4 blkio — 为块设备设定输入/输出限制，比如物理设备（磁盘、固态硬盘、USB等）
| 子系统常用cgroups接口 | 描述 | 对应的docker接口 |
| /sys/fs/cgroup/blkio/blkio. weight |
设置权重值，取值范围是10至1000之间的整数（包含10和1000）。这跟cpu.shares类似，是比重分配，而不是绝对带宽的限制，因此只有当不同的cgroup在争用同一个块设备的带宽时，才会起作用。 | –blkio-weight uint16 |
| /sys/fs/cgroup/blkio/blkio. weight_device |
对具体的设备设置权重值，这个值会覆盖上述的blkio.weight。 | –blkio-weight-device list |
| /sys/fs/cgroup/blkio/blkio. throttle.read_bps_device |
对具体的设备，设置每秒读块设备的带宽上限。 | –device-read-bps list |
| /sys/fs/cgroup/blkio/blkio. throttle.write_bps_device |
设置每秒写块设备的带宽上限。同样需要指定设备。 | –device-write-bps list |
| /sys/fs/cgroup/blkio/blkio. throttle.read_iops_device |
设置每秒读块设备的IO次数的上限。同样需要指定设备。 | –device-read-iops list |
| /sys/fs/cgroup/blkio/blkio. throttle.write_iops_device |
设置每秒写块设备的IO次数的上限。同样需要指定设备。 | –device-write-iops list |
三、Docker资源管理接口详解及应用示例
以下内容针对各资源管理接口做了详尽的说明。为了加深读者理解，部分接口附有测试用例。用例中的Docker版本为1.11.0。如果在你的镜像中stress命令不可用，你可以通过sudo apt-get install stress来安装stress工具。
Tips01：centos安装stress
下载：stress-1.0.4.tar.gz # tar xzf stress-1.0.4.tar.gz # cd stress-1.0.4 # ./configure --prefix=/usr/local/stress # make && make install
3.1 memory子系统
3.1.1 -m, –memory bytes
可以限制容器使用的内存量，对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes。
取值范围:大于等于4M，单位：b,k,m,g
在默认情况下，容器可以占用无限量的内存，直至主机内存资源耗尽。运行如下命令来确认容器内存的资源管理对应的cgroup文件。
docker run -it --name=ins01 --memory=100m stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes" # 104857600
可以看到，当内存限定为100M时，对应的cgroup文件数值为104857600，该数值的单位为字节，即104857600字节等于100M。
本机内存环境为：
$ free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 992 105 481 6 405 711
Swap: 1023 0 1023
我们使用stress工具来证明内存限定已经生效。stress是一个压力工具，如下命令将要在容器内创建一个进程，在该进程中不断的执行占用内存(malloc)和释放内存(free)的操作。在理论上如果占用的内存少于限定值，容器会工作正常。注意，如果试图使用边界值，即试图在容器中使用stress工具占用100M内存，这个操作通常会失败，因为容器中还有其他进程在运行。
# docker run -it --name=ins01 --memory=100m stress stress --vm 1 --vm-bytes 50M stress: info: [1] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd
当在限定内存为100M的容器中，试图占用50M的内存时，容器工作正常。如下所示，当试图占用超过100M内存时，容器是否会发生异常呢？
$ docker run -it --name=ins01 --memory=100m stress stress --vm 1 --vm-bytes 101M stress: info: [1] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd
容器依然运行正常，这是原因呢？？原来在创建容器ins01时，系统默认分配了和内存等同大小的交换分区swap，可以进入容器ins01后查看：
cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes 209715200 //200M
我们再使用200M测试，容器报异常退出。
$ docker run -it --name=ins01 --memory=100m stress stress --vm 1 --vm-bytes 200M stress: info: [1] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd stress: FAIL: [1] (415) <-- worker 6 got signal 9 stress: WARN: [1] (417) now reaping child worker processes stress: FAIL: [1] (421) kill error: No such process stress: FAIL: [1] (451) failed run completed in 1s
注意，在实际容器使用场景中，如果不对容器使用内存量加以限制的话，可能导致一个容器会耗尽整个主机内存，从而导致系统不稳定。所以在使用容器时务必对容器内存加以限制。
3.1.2 –memory-swap bytes
可以限制容器使用交换分区和内存的总和，对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes。取值范围:大于内存限定值（–memory的值），单位：b,k,m,g。运行如下命令来确认容器交换分区的资源管理对应的cgroup文件。
docker run -it --name=ins01 --memory=100m --memory-swap=1G stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes" 1073741824
可以看到，当memory-swap限定为1G时，对应的cgroup文件数值为1073741824，该数值的单位为字节，即1073741824B等于1G。
| 条件 | 结果 |
| –memory=无穷大 –memory-swap=无穷大 (默认条件下) |
系统不限定容器对内存和交换分区的使用量，容器能够使用主机所能提供的所有内存。 |
| –memory=L<无穷大 –memory-swap=无穷大 |
(设定memory限定值，同时将memory-swap设置为-1) 容器的内存使用量不能超过L，但是交换分区的使用量不受限制(前提是主机支持交换分区)。 |
| –memory=L<无穷大 –memory-swap=2*L |
(设定memory限定值，而不设置memory-swap值) 容器的内存使用量不能超过L，而内存使用量和交换分区的使用量不能超过两倍的L。 |
| memory=L<无穷大 memory-swap=S<无穷大, L<=S |
(设定了memory和memory-swap的限定值) 容器的内存使用量不能超过L，而内存使用量和交换分区的使用量不能超过S。 |
例子：以下命令没有对内存和交换分区进行限制，这意味着容器可以使用无限多的内存和交换分区。
＃ docker run -it --name=ins01 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes && cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes" 9223372036854775807 9223372036854775807
以下命令只限定了内存使用量300M，而没有限制交换分区使用量(-1意味着不做限制)。
# docker run -it --memory=300m --memory-swap=-1 --name=ins01 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes && cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes" 314572800 9223372036854775807
以下命令仅仅限定了内存使用量，这意味着容器能够使用300M的内存和300M的交换分区。在默认情况下，总的内存限定值(内存+交换分区)被设置为了内存限定值的两倍。
# docker run -it --memory=300m --name=ins01 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes && cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes" 314572800 629145600
以下命令限定了内存和交换分区的使用量，容器可以使用300M的内存和700M的交换分区。
# docker run -it --memory=300m --memory-swap=1g --name=ins01 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes && cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes" 314572800 1073741824
当memory-swap限定值低于memory限定值时，系统提示”Minimum memoryswap limit should be larger than memory limit”错误。
# docker run -it --memory=300m --memory-swap=299m --name=ins01 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes && cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.memsw.limit_in_bytes" docker: Error response from daemon: Minimum memoryswap limit should be larger than memory limit, see usage. See 'docker run --help'.
如下所示，当尝试占用的内存数量超过memory-swap值时，容器出现异常。
# docker run -it --memory=100m --memory-swap=300m --name=ins01 stress stress --vm 1 --vm-bytes 301M stress: info: [1] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd stress: FAIL: [1] (416) <-- worker 7 got signal 9 stress: WARN: [1] (418) now reaping child worker processes stress: FAIL: [1] (422) kill error: No such process stress: FAIL: [1] (452) failed run completed in 0s
如下所示，当占用内存值大于memory限定值但小于memory-swap时，容器运行正常。
# docker run -it --memory=100m --memory-swap=300m --name=ins01 stress stress --vm 1 --vm-bytes 299M stress: info: [1] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd
3.1.3 –memory-reservation bytes
取值范围:大于等于0的整数，单位：b,k,m,g，对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/memory/memory.soft_limit_in_bytes。
# docker run -it --memory-reservation=100m --name=ins01 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.soft_limit_in_bytes" 104857600
通常情况下，容器能够使用的内存量仅仅由-m/–memory选项限定。如果设置了–memory-reservation选项，当内存使用量超过–memory-reservation选项所设定的值时，系统会强制容器执行回收内存的操作，使得容器内存消耗不会长时间超过–memory-reservation的限定值。这个限制并不会阻止进程使用超过限额的内存，只是在系统内存不足时，会回收部分内存，使内存使用量向限定值靠拢。
在以下命令中，容器对内存的使用量不会超过500M，这是硬性限制。当内存使用量大于200M而小于500M时，系统会尝试回收部分内存，使得内存使用量低于200M。
# docker run -it -m 500M --memory-reservation 200M stress bash
在如下命令中，容器使用的内存量不受限制，但容器消耗的内存量不会长时间超过1G，因为当容器内存使用量超过1G时，系统会尝试回收内存使内存使用量低于1G。
# docker run -it --memory-reservation 1G stress bash
3.1.4 –kernel-memory bytes
该接口限制了容器对内核内存的使用，对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/memory/memory.kmem.limit_in_bytes。
# docker run -ti --kernel-memory 50M stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.kmem.limit_in_bytes" 52428800
如下命令可以限定容器最多可以使用500M的内存。在500M内存中，内核内存最多可以占用50M。
# docker run -it -m 500M --kernel-memory 50M stress bash
如下命令可以限定容器最多可以使用50M的内核内存，而用户空间的内存使用量不受限制。
# docker run -it --kernel-memory 50M stress bash
3.1.5 –oom-kill-disable=false
当out-of-memory (OOM)发生时，系统会默认杀掉容器进程，如果你不想让容器进程被杀掉，可以使用该接口。接口对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/memory/memory.oom_control。
当容器试图使用超过限定大小的内存值时，就会触发OOM。此时会有两种情况，第一种情况是当接口–oom-kill-disable=false的时候，容器会被杀掉；第二种情况是当接口–oom-kill-disable=true的时候，容器会被挂起。
以下命令设置了容器的的内存使用限制为20M，将–oom-kill-disable接口的值设置为true。查看该接口对应的cgroup文件，oom_kill_disable的值为1。
# docker run -it --name=ins01 --oom-kill-disable stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.oom_control" oom_kill_disable 1 under_oom 0
- oom_kill_disable：取值为0或1，当值为1的时候表示当容器试图使用超出内存限制时（即20M），容器会挂起。
- under_oom：取值为0或1，当值为1的时候，OOM已经出现在容器中。
通过x=a; while true; do x=xx; done命令来耗尽内存并强制触发OOM，log如下所示。
$ docker run -m 20m --oom-kill-disable=false stress bash -c 'x=a; while true; do x=$x$x$x$x; done' $ echo $? 137
通过上面的log可以看出,当容器的内存耗尽的时候，容器退出，退出码为137。因为容器试图使用超出限定的内存量，系统会触发OOM，容器会被杀掉，此时under_oom的值为1。我们可以通过系统中cgroup文件(/sys/fs/cgroup/memory/docker/${container_id}/memory.oom_control)查看under_oom的值（oom_kill_disable 1，under_oom 1）。
当–oom-kill-disable=true的时候，容器不会被杀掉，而是被系统挂起。
$ docker run -m 20m --oom-kill-disable=true stress bash -c 'x=a; while true; do x=$x$x$x$x; done'
3.1.6 –memory-swappiness int
该接口可以设定容器使用交换分区的趋势，取值范围为0至100的整数（包含0和100）。0表示容器不使用交换分区，100表示容器尽可能多的使用交换分区。对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/memory/memory.swappiness。
$ docker run --memory-swappiness=100 stress bash -c 'cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.swappiness' 100
3.2 cpu子系统
3.2.1 -c, –cpu-shares int
对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/cpu/cpu.shares。
$ docker run --rm --cpu-shares 1600 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.shares" 1600
通过–cpu-shares可以设置容器使用CPU的权重，这个权重设置是针对CPU密集型的进程的。如果某个容器中的进程是空闲状态，那么其它容器就能够使用本该由空闲容器占用的CPU资源。也就是说，只有当两个或多个容器都试图占用整个CPU资源时，–cpu-shares设置才会有效。
我们使用如下命令来创建两个容器，它们的权重分别为1024和512。
$ docker run -ti --cpu-shares 1024 --cpuset-cpus=0 stress stress -c 1 stress: info: [1] dispatching hogs: 1 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd $ docker run -ti --cpu-shares 512 --cpuset-cpus=0 stress stress -c 1 stress: info: [1] dispatching hogs: 1 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
从如下top命令的log可以看到，第一个容器产生的进程PID为13281，CPU占用率为66.9%，第二个容器产生进程PID为13372，CPU占用率为33.1%。两个容器CPU占用率约为2:1的关系，测试结果与预期相符。
top - 08:02:20 up 4:50, 3 users, load average: 1.97, 1.21, 0.54 Tasks: 126 total, 3 running, 123 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 18.7 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 81.2 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st KiB Mem : 1016488 total, 730628 free, 81788 used, 204072 buff/cache KiB Swap: 1048572 total, 985112 free, 63460 used. 772316 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 13281 root 20 0 7256 96 0 R 66.9 0.0 2:40.10 stress 13372 root 20 0 7256 96 0 R 33.1 0.0 1:13.13 stress
3.2.2 –cpu-period int
内核默认的Linux 调度CFS（完全公平调度器）周期为100ms,我们通过–cpu-period来设置容器对CPU的使用周期，同时–cpu-period接口需要和–cpu-quota接口一起来使用。–cpu-quota接口设置了CPU的使用值。CFS(完全公平调度器) 是内核默认使用的调度方式，为运行的进程分配CPU资源。对于多核CPU，根据需要调整–cpu-quota的值。
对应的cgroup文件是/sys/sf/cgroup/cpu/cpu.cfs_period_us。以下命令创建了一个容器，同时设置了该容器对CPU的使用时间为50000（单位为微秒），并验证了该接口对应的cgroup文件对应的值。
# docker run -it --cpu-period 50000 --cpuset-cpus=0 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_period_us" 50000
以下命令将–cpu-period的值设置为50000,–cpu-quota的值设置为25000。该容器在运行时可以获取50%的cpu资源。
$ docker run -it --cpu-period 50000 --cpu-quota=25000 --cpuset-cpus=0 stress stress -c 1 stress: info: [1] dispatching hogs: 1 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
从log的最后一行中可以看出，该容器的cpu使用率约为50.0%。
top - 08:14:31 up 5:02, 3 users, load average: 0.83, 0.96, 0.89 Tasks: 121 total, 3 running, 118 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 8.7 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 91.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st KiB Mem : 1016488 total, 737152 free, 74696 used, 204640 buff/cache KiB Swap: 1048572 total, 985196 free, 63376 used. 779352 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 13871 root 20 0 7256 96 0 R 48.8 0.0 0:59.16 stress
3.2.3 –cpu-quota int
对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_quota_us。
$ docker run --cpu-quota 1600 --cpuset-cpus=0 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.cfs_quota_us" 1600
–cpu-quota接口设置了CPU的使用值，通常情况下它需要和–cpu-period接口一起来使用。具体使用方法请参考–cpu-period选项。
3.3 cpuset子系统
3.3.1 –cpuset-cpus
该接口对应的cgroup文件是/sys/sf/cgroup/cpuset/cpuset.cpus。
在多核CPU的虚拟机中，启动一个容器，设置容器只使用CPU核1，并查看该接口对应的cgroup文件会被修改为1，log如下所示。
$ docker run -ti --cpuset-cpus 1 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/cpuset/cpuset.cpus" 1
通过以下命令指定容器使用cpu核1，并通过stress命令加压。
$ docker run -ti --cpuset-cpus 1 stress stress -c 1
查看CPU资源的top命令的log如下所示。需要注意的是，输入top命令并按回车键后，再按数字键1，终端才能显示每个CPU的状态。
top - 08:19:14 up 5:07, 3 users, load average: 0.17, 0.44, 0.68 Tasks: 126 total, 2 running, 124 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu0 : 0.3 us, 0.0 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st %Cpu1 :100.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st %Cpu2 : 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni,100.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st %Cpu3 : 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni,100.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st KiB Mem : 1016488 total, 736128 free, 75164 used, 205196 buff/cache KiB Swap: 1048572 total, 985224 free, 63348 used. 778680 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 14108 root 20 0 7256 96 0 R 99.7 0.0 0:12.43 stress
从以上log得知，只有CPU核1的负载为100%，而其它CPU核处于空闲状态，结果与预期结果相符。
3.3.2 –cpuset-mems
该接口对应的cgroup文件是/sys/sf/cgroup/cpuset/cpuset.mems
$ docker run -ti --cpuset-mems=0 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/cpuset/cpuset.mems" 0
以下命令将限制容器进程使用内存节点1、3的内存。
$ docker run -it --cpuset-mems="1,3" stress bash
以下命令将限制容器进程使用内存节点0、1、2的内存。
$ docker run -it --cpuset-mems="0-2" stress bash
3.4 blkio子系统
3.4.1 –blkio-weight uint16
通过–blkio-weight接口可以设置容器块设备IO的权重，有效值范围为10至1000的整数(包含10和1000)。默认情况下，所有容器都会得到相同的权重值(500)。对应的cgroup文件为/sys/fs/cgroup/blkio/blkio.weight。以下命令设置了容器块设备IO权重为10，在log中可以看到对应的cgroup文件的值为10。
$ docker run -ti --rm --blkio-weight 10 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.weight" 10
通过以下两个命令来创建不同块设备IO权重值的容器。
$ docker run -it --name c1 --blkio-weight 300 stress /bin/bash $ docker run -it --name c2 --blkio-weight 600 stress /bin/bash
如果在两个容器中同时进行块设备操作（例如以下命令）的话，你会发现所花费的时间和容器所拥有的块设备IO权重成反比。
$ time dd if=/mnt/zerofile of=test.out bs=1M count=1024 oflag=direct
3.4.2 –blkio-weight-device
通过–blkio-weight-device=”设备名:权重”接口可以设置容器对特定块设备IO的权重，有效值范围为10至1000的整数(包含10和1000)。
对应的cgroup文件为/sys/fs/cgroup/blkio/blkio.weight_device。
$ docker run --blkio-weight-device "/dev/sda:1000" stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.weight_device" 8:0 1000
以上log中的”8:0″表示sda的设备号，可以通过stat命令来获取某个设备的设备号。从以下log中可以查看到/dev/sda对应的主设备号为8，次设备号为0。
$ stat -c %t:%T /dev/sda 8:0
如果–blkio-weight-device接口和–blkio-weight接口一起使用，那么Docker会使用–blkio-weight值作为默认的权重值，然后使用–blkio-weight-device值来设定指定设备的权重值，而早先设置的默认权重值将不在这个特定设备中生效。
$ docker run --blkio-weight 300 --blkio-weight-device "/dev/sda:500" stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.weight_device" 8:0 500
通过以上log可以看出，当–blkio-weight接口和–blkio-weight-device接口一起使用的时候，/dev/sda设备的权重值由–blkio-weight-device设定的值来决定。
3.4.3 –device-read-bps
该接口用来限制指定设备的读取速率，单位可以是kb、mb或者gb。对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/blkio/blkio.throttle.read_bps_device。
$ docker run -it --device /dev/sda:/dev/sda --device-read-bps /dev/sda:1mb stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.throttle.read_bps_device" 8:0 1048576
以上log中显示8:0 1000,8:0表示/dev/sda, 该接口对应的cgroup文件的值为1048576，是1MB所对应的字节数，即1024的平方。
创建容器时通过–device-read-bps接口设置设备读取速度为1MB/s。从以下log中可以看出,读取速度被限定为1.0MB/s,与预期结果相符合。
$ docker run -it --device /dev/sda:/dev/sda --device-read-bps /dev/sda:1mB stress bash
# 进入容器
[root@29d953b8ad60 /]# dd iflag=direct,nonblock if=/dev/sda of=/dev/null bs=10M count=1
1+0 records in
1+0 records out
10485760 bytes (10 MB) copied, 10.0098 s, 1.0 MB/s
3.4.4 –device-write-bps
该接口用来限制指定设备的写速率，单位可以是kb、mb或者gb。对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/blkio/blkio.throttle.write_bps_device。
$ docker run -it --device /dev/sda:/dev/sda --device-write-bps /dev/sda:1mB stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.throttle.write_bps_device" 8:0 1048576
以上log中显示8:0 1000，8:0表示/dev/sda, 该接口对应的cgroup文件的值为1048576，是1MB所对应的字节数，即1024的平方。
创建容器时通过–device-write-bps接口设置设备写速度为1MB/s。从以下log中可以看出,读取速度被限定为1.0MB/s,与预期结果相符合。限速操作：
$ docker run -it --device /dev/sda:/dev/sda --device-write-bps /dev/sda:1mb stress bash #进入容器 [root@61e6b704da5c /]# dd oflag=direct,nonblock of=/dev/sda if=/dev/urandom bs=10K count=1000 1000+0 records in 1000+0 records out 10240000 bytes (10 MB) copied, 9.79776 s, 1.0 MB/s
3.4.5 –device-read-iops
该接口设置了设备的IO读取速率，对应的cgroup文件是/sys/fs/cgroup/blkio/blkio.throttle.read_iops_device。
$ docker run -it --device /dev/sda:/dev/sda --device-read-iops /dev/sda:400 stress bash -c "cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.throttle.read_iops_device" 8:0 400
可以通过”–device-read-iops /dev/sda:400″来限定sda的IO读取速率(400次/秒)，log如下所示。
$ docker run -ti --device /dev/sda:/dev/sda --device-read-iops /dev/sda:400 stress bash [root@7b505be8d935 /]# dd iflag=direct,nonblock if=/dev/sda of=/dev/null bs=1k count=1000 1000+0 records in 1000+0 records out 1024000 bytes (1.0 MB) copied, 2.41321 s, 424 kB/s
通过上面的log信息可以看出，容器每秒IO的读取次数为400，共需要读取1000次（log第二行：count=1000），测试结果显示执行时间为2.42874秒，约为2.5(1000/400)秒， 与预期结果相符。
3.4.6 –device-write-iops
该接口设置了设备的IO写速率，对应的cgroup文件是cgroup/blkio/blkio.throttle.write_iops_device。
$ docker run -it --device /dev/sda:/dev/sda --device-write-iops /dev/sda:400 ubuntu:14.04 bash -c "cat /sys/fs/cgroup/blkio/blkio.throttle.write_iops_device" 8:0 400
可以通过”–device-write-iops /dev/sda:400″来限定sda的IO写速率(400次/秒)，log如下所示。
$ docker run -ti --device /dev/sda:/dev/sda --device-write-iops /dev/sda:400 ubuntu:14.04 root@ef88a516d6ed:/# dd oflag=direct,nonblock of=/dev/sda if=/dev/urandom bs=1K count=1000 1000+0 records in 1000+0 records out 1024000 bytes (1.0 MB) copied, 2.4584 s, 417 kB/s
通过上面的log信息可以看出，容器每秒IO的写入次数为400，共需要写1000次（log第二行：count=1000），测试结果显示执行时间为2.4584秒，约为2.5(1000/400)秒， 与预期结果相符。
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