使用cgroups管理Linux磁盤io的方法

　　我們都知道Linux系統中的cgroups可用於管理cpu資源，今天小編要給大家介紹的是如何使用cgroups管理進程磁盤io，如果你對此感興趣的話，不妨來了解下吧。

　　這個功能通過 blkio 子系統實現。

　　blkio 子系統裡東西很多。不過大部分都是只讀的狀態報告，可寫的參數就只有下面這幾個：

　　代碼如下：

　　blkio.throttle.read_bps_device

　　blkio.throttle.read_iops_device

　　blkio.throttle.write_bps_device

　　blkio.throttle.write_iops_device

　　blkio.weight

　　blkio.weight_device

　　這些都是用來控制進程的磁盤 io 的。很明顯地分成兩類，其中帶“throttle”的，顧名思義就是節流閥，將流量限制在某個值下。而“weight”就是分配 io 的權重。

　　“throttle”的那四個參數看名字就知道是做什麼用的。拿 blkio.throttle.read_bps_device 來限制每秒能讀取的字節數。先跑點 io 出來

　　代碼如下：

　　dd if=/dev/sda of=/dev/null &

　　［1］ 2750

　　用 iotop 看看目前的 io

　　代碼如下：

　　TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO》 COMMAND

　　2750 be/4 root 66.76 M/s 0.00 B/s 0.00 % 68.53 % dd if=/dev/sda of=/dev/null

　　。。。

　　然後修改一下資源限制，把進程加入控制組

　　代碼如下：

　　echo ‘8:0 1048576’ 》/sys/fs/cgroup/blkio/foo/blkio.throttle.read_bps_device

　　echo 2750 》/sys/fs/cgroup/blkio/foo/tasks

　　這裡的 8:0 就是對應塊設備的主設備號和副設備號。可以通過 ls -l 設備文件名查看。如

　　代碼如下：

　　# ls -l /dev/sda

　　brw-rw----。 1 root disk 8， 0 Oct 24 11:27 /dev/sda

　　這裡的 8， 0 就是對應的設備號。所以，cgroups 可以對不同的設備做不同的限制。然後來看看效果

　　代碼如下：

　　TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO》 COMMAND

　　2750 be/4 root 989.17 K/s 0.00 B/s 0.00 % 96.22 % dd if=/dev/sda of=/dev/null

　　。。。

　　可見，進程的每秒讀取立馬就降到了 1MB 左右。要解除限制，寫入如 “8:0 0” 到文件中即可

　　不過需要注意的是，這種方式對小於采樣間隔裡產生的大量 io 是沒用的。比如，就算在 1s 內產生一個每秒寫入 100M 的峰值，也不會因此被限制掉。

　　再看看 blkio.weight 。blkio 的 throttle 和 weight 方式和 cpu 子系統的 quota 和 shares 有點像，都是一種是絕對限制，另一種是相對限制，並且在不繁忙的時候可以充分利用資源，權重值的范圍在 10 – 1000 之間。

　　測試權重方式要麻煩一點。因為不是絕對限制，所以會受到文件系統緩存的影響。如在虛擬機中測試，要關閉虛機如我用的 VirtualBox 在宿主機上的緩存。如要測試讀 io 的效果，先生成兩個幾個 G 的大文件 /tmp/file_1，/tmp/file_2 ，可以用 dd 搞。然後設置兩個權重

　　代碼如下：

　　# echo 500 》/sys/fs/cgroup/blkio/foo/blkio.weight

　　# echo 100 》/sys/fs/cgroup/blkio/bar/blkio.weight

　　測試前清空文件系統緩存，以免干擾測試結果

　　代碼如下：

　　sync

　　echo 3 》/proc/sys/vm/drop_caches

　　在這兩個控制組中用 dd 產生 io 測試效果。

　　代碼如下：

　　# cgexec -g “blkio:foo” dd if=/tmp/file_1 of=/dev/null &

　　［1］ 1838

　　# cgexec -g “blkio:bar” dd if=/tmp/file_2 of=/dev/null &

　　［2］ 1839

　　還是用 iotop 看看效果

　　代碼如下：

　　TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO》 COMMAND

　　1839 be/4 root 48.14 M/s 0.00 B/s 0.00 % 99.21 % dd if=/tmp/file_2 of=/dev/null

　　1838 be/4 root 223.59 M/s 0.00 B/s 0.00 % 16.44 % dd if=/tmp/file_1 of=/dev/null

　　兩個進程每秒讀的字節數雖然會不斷變動，但是大致趨勢還是維持在 1:5 左右，和設定的 weight 比例一致。blkio.weight_device 是分設備的。寫入時，前面再加上設備號即可。

　　blkio 子系統裡還有很多統計項

　　blkio.time

　　​​​各​​​設​​​備​​​的​​​ io 訪​​​問​​​時​​​間，單位毫秒

　　blkio.sectors

　　換入​​​者​​​或​​​出​​​各​​​設​​​備​​​的​​​扇​​​區​​​數

　　blkio.io_serviced

　　各設​​​備​​​中​​​執​​​行​​​的各類型​​​ io 操​​​作​​​數，分read、​​​write、​​​sync、async 和 total

　　​​​　blkio.io_service_bytes

　　各類型​​​ io ​​​換入​​​者​​​或​​​出​​​各​​​設​​​備​​​​​​的​​​字​​​節​​​數

　　​​​　blkio.io_service_time

　　各設​​​備​​​中​​​執​​​行​​​的各類型​​​ io 時間，單位微秒

　　​​​blkio.io_wait_time

　　各設​​​備​​​中各類型​​​ io 在隊列中的 等待時間

　　​​​　　blkio.io_merged

　　各設​​​備​​​中各類型​​​ io 請求合並的次數

　　​​​　blkio.io_queued

　　各設​​​備​​​中各類型​​​ io 請求當前在隊列中的數量

　　​​通過這些統計項更好地統計、監控進程的 io 情況

　　用

　　代碼如下：

　　echo 1 》blkio.reset_stats

　　可以將所有統計項清零。

　　上面就是Linux中使用cgroups管理進程磁盤io的方法介紹了，在管理進程磁盤io的時候會用到blkio 子系統，通過上面的方法你可以限制和監控進程磁盤io，你學會了嗎？