Docker容器资源限制实践：CPU、内存与IO配置

Docker容器资源限制实践

Docker通过Linux cgroups实现容器资源隔离和限制。

CPU限制

CPU份额

# 设置CPU权重（默认1024）
docker run --cpu-shares=512 nginx

# 限制使用1个CPU核心
docker run --cpus="1.0" nginx

# 限制使用0.5个CPU核心
docker run --cpus="0.5" nginx
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CPU绑定

# 绑定到特定CPU核心
docker run --cpuset-cpus="0" nginx
docker run --cpuset-cpus="0,2" nginx
docker run --cpuset-cpus="0-3" nginx
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Docker Compose配置

version: '3.8'
services:
  web:
    image: nginx
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '0.5'
        reservations:
          cpus: '0.25'
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内存限制

基本内存限制

# 限制内存使用
docker run -m 512m nginx

# 限制内存+swap
docker run -m 512m --memory-swap=1g nginx
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内存预留

# 内存预留：保证最小可用内存
docker run -m 1g --memory-reservation=512m nginx
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OOM killer

# 禁用OOM killer
docker run -m 512m --oom-kill-disable nginx
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IO限制

磁盘IO限速

# 限制读取速度
docker run --device-read-bps /dev/sda:1mb nginx

# 限制写入速度
docker run --device-write-bps /dev/sda:1mb nginx
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IO操作次数限制

# 限制IO操作次数
docker run --device-read-iops /dev/sda:1000 nginx
docker run --device-write-iops /dev/sda:1000 nginx
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其他限制

Pids限制

# 限制进程数量
docker run --pids-limit 100 nginx
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Ulimits限制

# 设置文件描述符限制
docker run --ulimit nofile=1024:2048 nginx

# 设置进程数量限制
docker run --ulimit nproc=100:200 nginx
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资源监控

实时监控

# 实时资源使用
docker stats

# 格式化输出
docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemUsage}}"

# 只显示指定容器
docker stats container_name
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详细统计

# 查看容器资源限制
docker inspect container_name

# 查看内存使用
docker exec container_name cat /proc/meminfo

# 查看CPU使用
docker exec container_name cat /proc/stat
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资源隔离原理

Namespaces隔离

六种namespace：
- pid: 进程ID
- net: 网络栈
- ipc: 进程间通信
- mnt: 文件系统挂载点
- uts: 主机名和域名
- user: 用户ID
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Cgroups限制

cgroup层次结构：
/sys/fs/cgroup/
├── cpu/
├── memory/
└── blkio/
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最佳实践

1. 设置合理的资源限制
2. 使用docker stats监控资源
3. 配置健康检查
4. 限制日志大小
5. 定期审查资源使用

Docker资源限制保证容器稳定运行和资源公平分配。