cgroup介绍

于由XinYi发布

https://www.lxlinux.net/6929.html （**）

https://blog.csdn.net/sanhewuyang/article/details/120735766 （详细介绍了cgroup与systemd）

https://blog.csdn.net/weixin_42788640/article/details/115492506 (**介绍比较全面)

https://article.itxueyuan.com/dXW9dg

https://zhuanlan.zhihu.com/p/538496131

https://blog.csdn.net/GaoChuang_/article/details/121710719
https://www.ctyun.cn/developer/article/423015204548677

https://mp.weixin.qq.com/s/3DiwzAGHsRR2lE1_vNDdvA

一、什么是cgroup

https://www.cnblogs.com/architectforest/p/13126905.html
控制群组(control group) 是Linux kernel(Linux内核)的一项功能:

在一个系统中运行的层级制进程组,您可对其进行资源分配(如CPU时间、系统内存、网络带宽或者这些资源的组合)。

通过使用cgroup ,系统管理员在分配、排序、拒绝、管理和监控系统资源等方面,可以进行精细化控制。硬件资源可以在应用程序和用户间智能分配,从而增加整体效率。

二、cgroup的功能

cgroup是将任意进程进行分组化管理的Linux内核功能。cgroup本身提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构。实现 cgroups 的主要目的是为不同用户层面的资源管理提供一个统一化的接口。从单个任务的资源控制到操作系统层面的虚拟化，cgroups 提供了五大功能：

资源限制（Resource limiting ）：比如memory子系统可以为进程组设定一个memory使用上限，进程组使用的内存达到限额再申请内存，就会出发OOM（out of memory）
优先级控制（Prioritization）：比如可以使用cpu子系统为某个进程组分配cpu share
资源统计（Accounting ）：比如使用cpuacct子系统记录某个进程组使用的cpu时间
进程组隔离（Isolation）：比如使用ns子系统可以使不同的进程组使用不同的namespace，以达到隔离的目的，不同的进程组有各自的进程、网络、文件系统挂载空间
进程组控制（Control）：比如使用freezer子系统可以将进程组挂起和恢复

三、cgroup相关概念

Task（任务）： task就是表示系统的一个进程。
Cgroup（控制组）： 资源控制的单位，表示一整个任务组，每个任务组被划分相应的资源，包含了一个或者多个子系统。一个任务既可以加入到这个 cgroup 中，也可以迁移到另外一个 cgroup 中去。
Subsystem（子系统）： 一个资源调度器（Resource Controller，控制着CPU，内存，访问，输入输出等资源和权限。
Hierarchy（层级树）：一种操作系统的组织结构，可以理解为是一个 cgroup 树，将 cgroup 串成树状结构，通过虚拟端口暴露给用户。

1.subsystem

cgroup各大子系统说明
https://www.cnblogs.com/KubeExplorer/p/17960509

在/proc/cgroups查看所有支持的subsystem,或者通过lssubsys命令。

2.cgroup文件系统接口

cgroup以文件的方式提供应用接口，我们可以通过 mount 命令来查看 cgroups 默认的挂载点。系统默认会挂载cgroup，路径为/sys/fs/cgroup，查看当前系统挂载的cgroup，可以看到在默认路径下挂载了所有的子系统。后续可以直接使用下述hierarchy作为父hierarchy。进程的cgroup可以在/proc/$pid/cgroup文件中查看。

#mount|grep cgroup
tmpfs on /sys/fs/cgroup type tmpfs (ro,nosuid,nodev,noexec,seclabel,mode=755)
cgroup on /sys/fs/cgroup/systemd type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,xattr,release_agent=/usr/lib/systemd/systemd-cgroups-agent,name=systemd)
cgroup on /sys/fs/cgroup/perf_event type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,perf_event)
cgroup on /sys/fs/cgroup/hugetlb type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,hugetlb)
cgroup on /sys/fs/cgroup/rdma type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,rdma)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,cpu,cpuacct)
cgroup on /sys/fs/cgroup/net_cls,net_prio type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,net_cls,net_prio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpuset type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,cpuset)
cgroup on /sys/fs/cgroup/blkio type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,blkio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/freezer type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,freezer)
cgroup on /sys/fs/cgroup/memory type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,memory)
cgroup on /sys/fs/cgroup/pids type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,pids)
cgroup on /sys/fs/cgroup/devices type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,devices)
  • 查看进程所属的 cgroup
    可以通过 /proc/[pid]/cgroup 来查看指定进程属于哪些 cgroup：
    每一行包含用冒号隔开的三列，他们的含义分别是：
1.cgroup 树的 ID， 和 /proc/cgroups 文件中的 ID 一一对应。
2.和 cgroup 树绑定的所有 subsystem，多个 subsystem 之间用逗号隔开。这里 name=systemd 表示没有和任何 subsystem 绑定，只是给他起了个名字叫 systemd。
3.进程在 cgroup 树中的路径，即进程所属的 cgroup，这个路径是相对于挂载点的相对路径。

可以使用cgroup-bin工具包中的cgexec来实现限制进程可以使用的资源。

3.Hierarchy

https://zhuanlan.zhihu.com/p/74299886

四、cgroup相关规则

五、cgroup模式

目前，cgroups 有两个版本，cgroup V1 和 cgroup V2。V1 功能相对零散，不方便维护，V2 是未来的演进方向。在这种情况下，节点存在以下面 3 种 cgroups 模式：

legacy：只支持 cgroup V1
hybrid：同时支持 cgroup V1 和 cgroup V2
unified：只支持 cgroup V2
在 containerd 中，通过以下方式判断处于哪种模式：

const unifiedMountpoint = "/sys/fs/cgroup"

// Mode returns the cgroups mode running on the host
func Mode() CGMode {
    checkMode.Do(func() {
        var st unix.Statfs_t
        // 没挂载 /sys/fs/cgroup
        if err := unix.Statfs(unifiedMountpoint, &st); err != nil {
            cgMode = Unavailable
            return
        }
        switch st.Type {
        case unix.CGROUP2_SUPER_MAGIC:
            // /sys/fs/cgroup 挂载为 cgroup2 文件系统格式
            cgMode = Unified
        default:
            cgMode = Legacy
            if err := unix.Statfs(filepath.Join(unifiedMountpoint, "unified"), &st); err != nil {
                return
            }
            // /sys/fs/cgroup/unified 挂载为 cgroup2 文件系统格式
            if st.Type == unix.CGROUP2_SUPER_MAGIC {
                cgMode = Hybrid
            }
        }
    })
    return cgMode
}

六、cgroup与cgroup2

https://developer.aliyun.com/article/1205050

  • v2与v1的主要区别
    v2 版本与v1相比,在目录组织上更清晰，管理更方便，在 cgroup v2 中，去掉了层级（hierarchy）的概念，只有一个层级，所有 cgroup 在该层级中以树形的方式组织，每个 cgroup 可以管理多种资源。
    https://www.51cto.com/article/599391.html

  • 如何检查当前内核版本是否支持cgroup v2?
    方法是:查看文件系统是否支持cgroup2

    [root@node1 ~]# grep cgroup /proc/filesystems
nodev   cgroup
nodev   cgroup2

七、cgroup与systemd

http://wjhsh.net/sparkdev-p-9523194.html
1）Systemd 依赖 cgroups
systemd 也是对于 Cgroup 接口的一个封装
2）Systemd 默认挂载的 cgroups 系统
在系统的开机阶段，systemd 会把支持的 controllers (subsystem 子系统)挂载到默认的 /sys/fs/cgroup/ 目录下面。

八、cgroup示例

https://cloud.tencent.com/developer/article/2118809

九、cgroup源码原理深度解析

https://blog.csdn.net/hu1610552336/article/details/118642410 （包含示例）

分类： cgroup机制

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