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前言

Docker 通过 Linux 的cgroup（Control Groups）来实现容器的资源配额和限制。cgroup是 Linux 内核提供的一种机制，可以对一组进程或线程进行资源限制、优先级控制、账户分配等操作。通过cgroup，可以对 CPU、内存、磁盘、网络带宽等资源进行限制和管理。

默认情况下，每个容器对主机CPU的使用是无限制的。 例如一台主机上如果只有一个docker容器，那么它可能会使用所有的CPU。如果有多个容器在运行，可以设置一些约束条件，限制容器在CPU资源紧张时可使用的CPU时间。

限制容器的CPU份额

cpu_share是 Linux  cgroup的一个功能，它是一个相对值，控制容器中进程能使用多少 CPU 时间，

将 CPU 资源按比例分配给不同的容器，以确保在共享主机的情况下，每个容器都可以获得足够的 CPU 资源。

在启动容器时，将容器参数--cpu.shares设置为大于或小于其默认值 1024，用以增加或减少容器的权重，并赋予其对主机 CPU 周期中更大或更少比例的访问权限。不过当CPU周期充足时，所有容器都会使用所需的CPU；只有在CPU周期受限时才会强制执行。从这个角度看，这是一个软性限制。 但这并不能阻止容器被调度为群组模式。它会优先分配容器CPU资源以分配可用的CPU周期。它并不保证或保留任何特定的CPU访问权限。

   

例1：一台只有1个CPU的主机上运行2个容器，容器①的 cpu.shares 参数设置为 1024，而将容器②的 cpu.shares 参数设置为 512，则按照两个值的比例看，第一个容器将获得⅔CPU；第二个容器将获得⅓CPU：

例2：一台只有1个CPU的主机上运行3个容器，容器①的 cpu.shares 参数设置为 1024，容器②和容器③的 cpu.shares 参数设置为 512，则按照3个值的比例看，容器①将获得0.5CPU；容器② ③将分别获得0.25CPU：

例3：如果例2中的3个容器运行在一台有2个CPU的主机上，则按照3个值的比例看，容器①将获得1 CPU；容器② ③将分别获得0.5CPU：

在启动 Docker 容器后，可在/sys/fs/cgroup/cpu/cpu.shares文件中查看--cpu-shares 参数设置的 CPU 资源份额：

限制可用的CPU个数

在工作中，限制CPU个数更为常见，使用 --cpus 参数即可。

--cpus可以指定容器可使用多少可用CPU资源。例如，如果主机有3个CPU，而在容器中设置--cpus="1"，容器最多保证有一个CPU。这相当于设置--cpu-period="100000"和--cpu-quota="100000"：

 # docker run -it --rm --name nginx1 --cpus=1 nginx /bin/bash
 # stress -c 4  #在容器内执行压测命令

另开一个窗口执行docker stats命令可看到CPU已打满：

再开一个窗口查看CPU使用状况，可以看到3个CPU的使用率是大致平均的，并非这一个容器只跑在一个CPU上：

指定容器运行的CPU范围

假如主机有多个CPU，而只想让容器在其中1个或几个CPU上，则可以使用参数--cpuset-cpus设置。

在主机有多个CPU的前提下，--cpuset-cpus可以限制容器能使用的CPU或核心，使用逗号分隔或连字符指定CPU范围，第一个CPU编号为0。

设置"--cpuset-cpus 0-1"含义：使用第1、2个CPU；
设置"--cpuset-cpus 1,3"含义：使用第2个、第4个CPU；

例：

# docker run -it --name nginx1 --cpuset-cpus="0-1" nginx /bin/bash
# stress -c 6  #在容器内执行压测命令

另开一个窗口执行docker stats命令可看到CPU已打满：

再开一个窗口查看CPU使用情况，可以看到CPU的压力都在第1个第2个CPU上，第3个CPU几乎闲置：

如果把命令换成：

# docker run -it --name nginx1 --cpuset-cpus="0,2" nginx /bin/bash

使用相同压测方法可以看到压力在第1和第3个CPU上，第2个CPU几乎闲置了：

以上则是容器限制CPU使用的三种场景和方法。

参考文档：

https://docs.docker.com/engine/containers/resource_constraints/

https://batey.info/cgroup-cpu-shares-for-docker.html

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