我也查了一下LXC/cgroups，所以记了一些笔记

2 年 ago
宇, 华
3 minutes

当我在调查Docker时，对其底层的LXC和cgroup产生了兴趣，因此进行了一些研究。我只是稍微尝试了一下。

什么是LXC？ shì LXC?)

    • LinuX Containerの略で、システムのコンテナ化を行なうための機構

 

    • OSレベルで提供されている

 

    • Linux kernelの機構であるcgroups/namespaceなどに依存している

 

    • 低レイヤな機構であるcgroupsなどをとりまとめる中間レイヤ的な側面を持つが、さらに高レイヤのDockerから利用されることが多い

 

    同様の技術にFreeBSD jailやSolaris Containersなど

如何使用

请在下述位置进行安装。

ubuntu@ubuntu:~$ sudo apt-get install lxc

以下是已经准备好的模板。

ubuntu@ubuntu:~$ ls -l /usr/lib/lxc/templates/
total 88
-rwxr-xr-x 1 root root  8227 Oct 29  2013 lxc-busybox
-rwxr-xr-x 1 root root  9806 Oct 29  2013 lxc-debian
-rwxr-xr-x 1 root root 10520 Oct 29  2013 lxc-fedora
-rwxr-xr-x 1 root root  9094 Oct 29  2013 lxc-opensuse
-rwxr-xr-x 1 root root  5115 Oct 29  2013 lxc-sshd
-rwxr-xr-x 1 root root 19736 Oct 29  2013 lxc-ubuntu
-rwxr-xr-x 1 root root 10590 Oct 29  2013 lxc-ubuntu-cloud

尝试安装Debian操作系统。
请注意，这可能需要十分以上的时间。

ubuntu@ubuntu:~$ sudo lxc-create -t debian -n debian0
No config file specified, using the default config
debootstrap is /usr/sbin/debootstrap
Checking cache download in /var/cache/lxc/debian/rootfs-squeeze-i386 ... 
Downloading debian minimal ...
I: Retrieving Release
W: Cannot check Release signature; keyring file not available /usr/share/keyrings
/debian-archive-keyring.gpg
I: Retrieving Packages
I: Validating Packages
I: Resolving dependencies of required packages...
I: Resolving dependencies of base packages...
...

当显示列表时，即表示存在。

ubuntu@ubuntu:~$ sudo lxc list                                                   
RUNNING

FROZEN

STOPPED
  debian0

开始尝试。

ubuntu@ubuntu:~$ sudo lxc start debian0
INIT: version 2.88 booting
...
Starting OpenBSD Secure Shell server: sshd.

Debian GNU/Linux 6.0 debian0 console

debian0 login: root
Password: 
Linux debian0 3.2.0-24-generic-pae #39-Ubuntu SMP Mon May 21 18:54:21 UTC 2012 i686

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.
root@debian0:~#

尽管分布不同，但可以看出它们在相同的内核上运行。

ubuntu@ubuntu:~$ uname -a
Linux ubuntu 3.2.0-24-generic-pae #39-Ubuntu SMP Mon May 21 18:54:21 UTC 2012 i686 i686 i386 GNU/Linux

root@debian0:~# uname -a
Linux debian0 3.2.0-24-generic-pae #39-Ubuntu SMP Mon May 21 18:54:21 UTC 2012 i686 GNU/Linux

顺便说一句，通过以下命令也可以安装Fedora，但与Debian相比，所需时间较长。可能需要大约1小时的时间。由于基础系统差异较大，似乎需要单独安装各种rpm软件包。

ubuntu@ubuntu:~$ sudo lxc-create -t fedora -n fedora0

No config file specified, using the default config
...
'fedora' template installed
'fedora0' created
ubuntu@ubuntu:~$ sudo lxc-start -n fedora0

Fedora release 14 (Laughlin)
Kernel 3.2.0-24-generic-pae on an i686 (tty1)

fedora0 login: root
Password: 
Last login: Tue Jul 15 01:01:39 on console
[root@fedora0 ~]# uname -a
Linux fedora0 3.2.0-24-generic-pae #39-Ubuntu SMP Mon May 21 18:54:21 UTC 2012 i686 i686 i386 GNU/Linux

cgroups是什么？

    • リソースの制限

グループ単位でメモリ割り当てを制限

優先順位の変動

グループ単位でCPU, Disk I/Oの優先順位を変更

監視

グループ単位で使用しているリソースを計上

各グループは階層構造を持つ

子グループは親グループの属性を一定引き継ぐ

另外，先前的版本似乎支持命名空间的分离，但现在已被删除。这意味着命名空间作为内核功能是独立的吗？

如何使用

首先，让我们讨论一下资源限制的问题。首先要进行安装。

$ sudo apt-get install cgroup-bin

相关命令包括：
– cgcreate
– cgexec
– cgclassify

创建cgroup。可以限制内存和CPU资源。

$ sudo cgcreate -g memory,cpu:test

可以通过下面的sysfs进行确认。

$ ls -l  -l /sys/fs/cgroup/cpu/test/
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cgroup.clone_children
--w--w--w- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cgroup.event_control
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cgroup.procs
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cpu.cfs_period_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cpu.cfs_quota_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cpu.rt_period_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cpu.rt_runtime_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cpu.shares
-r--r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 cpu.stat
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 notify_on_release
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 15 13:17 tasks

在特定的cgroup中启动进程。

$ sudo cgexec -g memory,cpu:test /bin/bash

可以看出它属于指定的CGroup。

# cat /proc/self/cgroup
5:freezer:/sysdefault
4:memory:/test
3:devices:/sysdefault
2:cpuacct:/sysdefault
1:cpu:/test

CPU的优先级可以设定。以100为单位，10%的优先级。

# cat /sys/fs/cgroup/cpu/test/cpu.shares                          
1024
# echo 100 >/sys/fs/cgroup/cpu/test/cpu.shares

内存使用限制。尝试申请更多内存将导致交换出内存。

# cat /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.limit_in_bytes
9223372036854775807
# echo $((1024*1024)) >/sys/fs/cgroup/memory/test/memory.limit_in_bytes

可以看到统计数据。

cat /sys/fs/cgroup/cpu/test/cgroup.procs 
9239
# ps auxw | grep 9239
root      9239  0.0  0.4   6960  2216 pts/1    S    13:35   0:00 /bin/bash

Docker / LXC / cgroups的含义是相似的。

不知怎么的，感觉这些系统有些相似，但最终这些关系是如何的呢？关于这个疑问，这里提供详细解答。

    • Dockerは下位レイヤとしてLXCを利用する

 

    • コンテナの可搬性（LXCでは環境が異なるとコンテナの互換性がない）

 

    • アプリの配布に最適化している

 

    • 自動ビルド(Dockerfile)

 

    • バージョン管理

 

    • コンテナ再利用

 

    • コンテナ共有

 

    様々なツール/システムとの連携

如果按照功能分类,

文件系统的分离由LXC(namespace)提供，资源的分离由LXC(cgroup)提供，网络的分离由LXC(cgroup)提供。文件系统的写时复制由AUFS提供，日志记录由Docker提供，文件的修改管理和重用由Docker提供，交互式Shell由LXC提供。
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