如何限制进程资源使用 cgroups基础配置教程

cgroups通过分组控制进程资源实现资源限制。1.确认挂载：检查mount | grep cgroup输出，未挂载则启动服务或手动挂载。2.创建cgroup：在对应子系统目录下新建分组。3.配置限制：如cpu配额/周期设置使用率、内存限制大小。4.添加进程：将目标pid写入tasks文件。5.监控统计：读取usage类文件查看资源消耗。6.systemd管理：通过单元文件定义cpushares和memorylimit参数，自动完成cgroup配置。

限制进程资源使用，核心在于控制CPU、内存、IO等关键资源，防止单个进程占用过多资源导致系统卡顿。cgroups（Control Groups）提供了一种强大的机制来实现这一点。它允许你将进程分组，并为每个组分配特定的资源限制。

cgroups通过虚拟文件系统暴露接口，配置起来略显繁琐，但一旦掌握，就能有效管理系统资源。

解决方案

1. 确认cgroups是否已挂载:

   大多数现代Linux发行版默认挂载cgroups。你可以通过以下命令检查：

   

   mount | grep cgroup

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   如果没有任何输出，则需要手动挂载。挂载命令会因系统而异，例如对于systemd系统：

   systemctl status cgconfig.service # 检查服务状态
   sudo systemctl start cgconfig.service # 启动服务

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   或者手动挂载（不推荐，除非你知道自己在做什么）：

   mkdir /sys/fs/cgroup/cpu
   mount -t cgroup -o cpu cpu /sys/fs/cgroup/cpu
   mkdir /sys/fs/cgroup/memory
   mount -t cgroup -o memory memory /sys/fs/cgroup/memory

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2. 创建cgroup:

   假设我们要限制一个名为my_process的进程的CPU使用率。首先，在CPU子系统中创建一个cgroup：

   mkdir /sys/fs/cgroup/cpu/my_group

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3. 配置资源限制:

   设置CPU配额。例如，限制my_group使用50%的CPU时间（假设系统只有一个CPU核心）：

   echo 50000 > /sys/fs/cgroup/cpu/my_group/cpu.cfs_quota_us
   echo 100000 > /sys/fs/cgroup/cpu/my_group/cpu.cfs_period_us

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   这里cpu.cfs_quota_us表示配额，cpu.cfs_period_us表示周期。配额/周期 = CPU使用率。

   同样，可以限制内存使用。例如，限制my_group使用1GB的内存：

   echo 1G > /sys/fs/cgroup/memory/my_group/memory.limit_in_bytes

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4. 将进程添加到cgroup:

   找到my_process的PID，然后将其写入cgroup的tasks文件：

   pid=$(pidof my_process)
   echo $pid > /sys/fs/cgroup/cpu/my_group/tasks
   echo $pid > /sys/fs/cgroup/memory/my_group/tasks

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   现在，my_process就在my_group的资源限制下运行了。

5. 测试和监控:

   

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   运行my_process，并使用top或htop等工具监控其CPU和内存使用情况。如果进程试图超出限制，cgroups会自动限制其资源使用。

如何查看cgroup的资源使用情况？

可以通过读取cgroup目录下相应的统计文件来查看资源使用情况。例如，要查看my_group的CPU使用情况：

cat /sys/fs/cgroup/cpu/my_group/cpuacct.usage

这个文件会显示cgroup中的所有进程累计使用的CPU时间（以纳秒为单位）。对于内存使用情况，可以查看：

cat /sys/fs/cgroup/memory/my_group/memory.usage_in_bytes

这将显示cgroup当前使用的内存量。 还可以查看memory.stat文件以获取更详细的内存统计信息，例如缓存使用情况、交换使用情况等。

cgroups v1 和 cgroups v2 有什么区别？

cgroups有两个主要版本：v1和v2。它们在架构和功能上有一些关键区别。

• 统一的层级结构: cgroups v2使用单一的、统一的层级结构，而v1允许多个层级结构，每个子系统（如CPU、内存）可以有自己的层级结构。v2的单一层级结构简化了管理和配置。

• 子系统处理: 在v1中，每个子系统可以独立地附加到cgroup层级结构中的不同节点。在v2中，所有子系统都附加到根cgroup，并且子系统之间的交互更加明确。

• 委托: cgroups v2引入了委托的概念，允许非特权用户管理cgroup层级结构中的一部分。这对于容器化环境非常有用，因为容器运行时可以将其cgroup的一部分委托给容器内的用户。

• API简化: v2的API更加一致和简化，减少了v1中存在的许多复杂性和歧义。

• 功能差异: 某些功能在v1和v2中的实现方式不同，或者只在其中一个版本中可用。例如，v2引入了对IO控制器的改进，以及对内存资源的更精细控制。

目前，许多Linux发行版正在逐步迁移到cgroups v2。要确定系统上使用的是哪个版本，可以检查/sys/fs/cgroup目录下是否存在cgroup.subtree_control文件。如果存在，则表示系统使用cgroups v2。

如何使用systemd管理cgroups？

systemd提供了一种更方便的方式来管理cgroups，而无需直接操作虚拟文件系统。通过systemd单元文件，可以为服务或进程定义资源限制。

例如，要限制一个服务的CPU和内存使用情况，可以编辑其systemd单元文件（例如/etc/systemd/system/my_service.service），并添加以下内容：

[Service]
CPUShares=512
MemoryLimit=1G

CPUShares指定CPU份额，MemoryLimit指定内存限制。修改单元文件后，需要重新加载systemd配置并重启服务：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart my_service

systemd会自动创建和配置相应的cgroup，并将服务添加到该cgroup中。这种方法比手动操作虚拟文件系统更简单、更安全，并且与systemd的生命周期管理集成得更好。

以上就是如何限制进程资源使用 cgroups基础配置教程的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！