# RHEL6 Cgroups概述 Cgroups是层次结构组织的，类似进程，子cgroups继承了父cgroups的一些属性，但是和进程的层次结构有所不同： ## Linux进程模型 在RHEL6/CentOS6操作系统中，使用的是一个公共的父进程`init`进程（对应的RHEL7/CentOS7中的`systemd`），这个进程是内核启动时执行的进程，并负责启动其他子进程。这样，Linux进程模型就是单一层次结构，或称为树。此外，每个Linux进程，除了`init`之外，都会继承父进程环境（例如`PATH`环境变量），以及其他特性（如打开的文件句柄数）。 ## Cgroup模型 Cgroups和进程类似之处有： * 都是层次结构 * 子cgroups继承了父cgroups的一系列特性 所不同之处是cgroups可以存在多个层次结构，也就是cgroup模型有一个或多个独立的不连接的任务树。 > 请参考前文有关RHEL7的文档`Systemd单元类型`，可以看到单个cgroup树是有多个分支。概念其实是类似的，只是在以前版本中，没有隐患的`-.slice`来表示整个cgroup树，所以会称之为多个任务树。 （在RHEL 6中）多个分离的cgroups层次结构之所以需要，是因为每个层次结构附加了一个或多个子系统。一个子系统表述了一个资源，例如CPU时间或内存。Red Hat Enterprise Linux 6提供了10个cgroup子系统。 > cgroup 子系统也称为资源控制器（resource controllers），见前文RHEL 7文档部分。不过，要注意，在 RHEL6 中提供的10个cgroup subsystem和 RHEL7 中提供的10个resource controllers并不完全相同：RHEL6中的`net_prio`和`ns`被取消，RHEL7增加了`perf_event`和`hugetlb` * `blkio` - 设置访问块设备（如磁盘，固态硬盘，USB等）的I/O限速 * `cpu` - 使用调度器提供访问CPU的cgroup tasks * `cpuacct` - 提供cgroup中任务访问CPU资源的自动报告 * `cpuset` - 提供设置独立的CPU和内存节点给cgroup中的任务 * `devices` - 允许或拒绝cgroup中的任务访问设备 * `freezeer` - 挂起或继续cgroup中的任务 * `memory` - 设置cgroup中的任务的内存限制，同时使用这些任务自动产生内存资源报告 * `net_cls` - 通过分类标记（classid）来标记网络数据包，这样Linux流量控制器（`tc`命令）从参与的cgroup任务中标记数据包。 * `net_prio` - 提供每个网络接口设置网络流量的动态方法 * `ns` - `namespace`子系统 在RHEL6中，`lssubsys`工具位于`libcgroup`软件包。 ## 子系统，层次结构，控制组和任务之间的关系 在cgroup概念中，系统进程被称为`task`（任务）。 在子系统，cgroup的层次结构，和任务之间，有一些解释性的规则： * 规则1 一个单一层次可以有一个或多个子系统附加其上。 这个规则的结果是，`cpu`和`memory`子系统（或者任何子系统成员）可以添加到一个单一结构下。 ![cgroup规则1](https://3334459331-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LeFI0OlHH4bg0gqJ3hR%2F-M1T9_Bfe6KWQGInkWGi%2F-M1T9ntSfRa4xrXK-dpI%2FRMG-rule1.png?generation=1583201767543201\&alt=media) * 规则2 如果某个层次结构有一个不同的子系统已经附加，任何一个单一子系统（例如cpu）不能添加到超过一个层次结构下。 这个规则的结果是，如果两个层次结构其中一个层次结构已经附加了`memory`子系统，则`cpu`子系统不能附加到两个不同的层次结构。然而，一个单一结构的子系统则可以附加到两个层次结构上，只要两个层次结构都只有那个子系统附加。 ![cgroup规则2](https://3334459331-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LeFI0OlHH4bg0gqJ3hR%2F-M1T9_Bfe6KWQGInkWGi%2F-M1T9ntWVPj_4t8et-PD%2FRMG-rule2.png?generation=1583201767536202\&alt=media) * 规则3 每次系统中创建了一个新的层次结构，所有在系统中的任务是这个`root cgroup`的层次结构的默认cgroup的初始层元。对于管理员创建的任何单一层次结构，系统中的每个任务都是一个cgroup的成员。一个单一任务可以属于多个cgroup，与此同时，这些cgroup可以是不同的层次结构。此时，任务成为相同层次结构的第二个cgroup的成员，它就会从这个层次结构的第一个cgroup移除。对于同一个层次结构，任务不能同时属于不同的cgroup。 这个规则的结果是，如果`cpu`和`memory`子系统被附加到名为`cpu_mem_cg`的层次结构，并且`net_cls`子系统被附加到名为`net`的层次结构，这样，一个运行的`httpd`进程可以成为`cpu_mem_cg`层次结构中的任意一个cgroup，同时是`net` cgroup的成员。 在`cpu_mem_cg`的cgroup中的`httpd`进程可能限制CPU是时间是其他进程的一半，并且限制其内存为`1024MB`，并且，`net`这个cgroup则限制`httpd`进程传输速率为30MB。当第一个层次结构被创建后，每个任务是至少一个cgroup，也就是`root cgroup`。当使用`cgroups`时，每个系统任务已经至少属于一个cgroup。 ![cgroup规则3](https://3334459331-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LeFI0OlHH4bg0gqJ3hR%2F-M1T9_Bfe6KWQGInkWGi%2F-M1T9ntbT3QsX9dWB3X9%2FRMG-rule3.png?generation=1583201767651415\&alt=media) * 规则4 任何进程（任务）fork自己的时候创建一个子任务，这个子任务自动继承了父任务的cgroup关系，但会在需要是移动到不同的cgroup。一旦fork完成，父进程和子进程的cgroup关系就完全分离了。 这个规则的结果，可以考虑`httpd`任务是一个位于`cpu_and_mem`层次结构中名为`half_cpu_1gb_max`的cgroup的成员，并且是`net`层次结构中命名为`trans_rate_30`的cgroup成员。当`httpd`进程fork自己的是偶，它的子进程将自动成为`half_cpu_1gb_max` cgroup 和 `trans_rate_30` cgroup的成员。也就是子进程继承了父进程所属的cgroup属性。 在这个过程完成后，父进程和子进程的cgroup关系就完全无关了。无论是修改父进程的cgroup属性还是子进程的cgroup属性，两者都不会相互影响。 ![cgroup规则4](https://3334459331-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LeFI0OlHH4bg0gqJ3hR%2F-M1T9_Bfe6KWQGInkWGi%2F-M1T9ntglfY1sP-ksdvC%2FRMG-rule4.png?generation=1583201768045839\&alt=media) ## 资源管理的隐含规则 * 由于一个任务只能属于单一层次结构中的一个cgroup，在一个层次结构中只有一个子系统可以限制和作用任务。 * 可以组合多个子系统来作用于单个层次结构中的所有任务。由于那个层次结构中的cgroup有不同的参数，这些任务会有不同效果。 * 可以在需要时将任务重新附加到层次结构。例如，从层次结构的多个子系统中摘除附加的子系统，然后将子系统附加到一个新的分离的层次结构。 * 相反，如果需要切分子系统到不同的层次结构，你可以删除一个层次结构并将原先附加的子系统到另一个层次结构。 * cgroup设计可以允许在一个单一层次结构中对特定任务设置多个参数，例如使用附加的`cpu`和`memory`子系统。 * cgroup设计也允许高度定制：每个任务（进程）可以是每个层次结构的成员，每个层次结构有一个单一的附加的子系统。这种配置可以让系统管理员抽象控制每个简单任务的所有参数。 --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://huataihuang.gitbook.io/cloud-atlas-draft/os/linux/kernel/cgroups/rhel6/introduction.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.