digoal
2016-02-15
PostgreSQL , Linux , cgroup
cgroup是Linux下用于隔离或管理资源使用的手段。
Redhat有比较详细的介绍。
首先需要了解几个术语，可以帮助理解cgroup的原理。
1. Subsystems: 即资源分类，例如cpu , memory, cpu, cpuset, blkio等。安装了cgconfig服务的话可以通过配置文件/etc/cgconfig.conf查看详情。
#
# Copyright IBM Corporation. 2007
#
# Authors: Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
# under the terms of version 2.1 of the GNU Lesser General Public License
# as published by the Free Software Foundation.
#
# This program is distributed in the hope that it would be useful, but
# WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
#
# See man cgconfig.conf for further details.
#
# By default, mount all controllers to /cgroup/<controller>
mount {
cpuset = /cgroup/cpuset;
cpu = /cgroup/cpu;
cpuacct = /cgroup/cpuacct;
memory = /cgroup/memory;
devices = /cgroup/devices;
freezer = /cgroup/freezer;
net_cls = /cgroup/net_cls;
blkio = /cgroup/blkio;
}
2. Hierarchies: 即资源管理的逻辑最高层级。hierachies通过mount来挂载，系统中可以挂载多个hierachies. 所有的进程pid最初都隶属于这个层级。
3. Control Groups: 属于hierachie中的下级, cgroup中还可以继续创建cgroup, 这种cgroup下的cgroup并不代表层级关系，只是路径而已。cgroup在同一个hierachie中，是平级的，(不管这个cgroup放在哪个路径下, 例如/cgroup/cpu/cg1, /cgroup/cpu/cg2, /cgroup/cpu/cg1/cg3, cg1,cg2,cg3它们是平级的。)。
4. Tasks: 即进程pid.
规则讲解
使用cgroup进行资源管理时，必须遵循的规则如下：
规则1
单个hierarchy可以包含多个subsystem, 例如
mkdir /cgroup/cpu_mem_cg
mount -t cgroup -o cpu,memory cpu_mem_cg /cgroup/cpu_mem_cg
mkdir /cgroup/cpu_mem_cg/cg1
mkdir /cgroup/cpu_mem_cg/cg2
规则2
一个subsystem只能属于一个hierarchy，（有一种情况一个subsystem可以属于多个hierarchy，这些hierarchy的sub system必须完全一样）
例如
mkdir /cgroup/cpu_cg
mkdir /cgroup/cpu_mem_cg
mount -t cgroup -o cpu cpu_cg /cgroup/cpu_cg
mount -t cgroup -o memory cpu_mem_cg /cgroup/cpu_mem_cg
再执行以下命令将报错, 因为cpu_mem_cg这个hierarchy已经包含了一个subsystem memory，所以CPU subsystem不能同时挂载在这两个hierarchy下。
mount -t cgroup -o cpu cpu_mem_cg /cgroup/cpu_mem_cg
有一种情况是允许一个subsystem挂载多个hierarchy下的，当这些hierarchy的subsystem完全一致时。例如
#mkdir /cgroup/cg1
#mkdir /cgroup/cg2
#mount -t cgroup -o cpu,memory cg1 /cgroup/cg1
#mount -t cgroup -o cpu,memory cg2 /cgroup/cg2
这样做并没有什么意义，因为同一个PID会同时出现在这两个hierarchy中。并且在这两个hierarchy中的任意一个中创建cgroup时，另一个hierarchy中也会自动创建对应的cgroup，还有当task从hierarchy调整到cgroup中时，另一个hierarchy中对应的PID也会自动调整到对应的cgroup中，这两个hierarchy是完全一致的。
规则3
一个进程在同一个hierarchy中，不能属于这个hierarchy的多个cgroup中。
但是可以属于多个hierarchy中。
规则4
进程fork的子进程，会自动放到父进程对应cgroup中。
最后思考一个问题。
能同时控制一组进程的单个进程的IOPS和一组进程的总IOPS么？
例如
pid a
iops <=3000
pid b
iops <=3000
pid c
iops <=3000
pid d
iops <=3000
同时需要限制
pid a+b+c+d
iops <= 8000
目前cgroup版本并不能满足这个需求。
又例如一组PID有10个PID，每个PID限制IOPS=100，但是要求10个进程同时使用的IOPS不能超过500.
这个目前无法满足，因为cgroup在一个hierarchy中是平级的。
以下方法不行：
(同一个hierarchy中的不同cgroup，它们属于同一层级)
/cgroup/blkio/blkio.throttle.write_iops_device
"8:16 5000"
/cgroup/blkio/tasks
pid 非a,b
/cgroup/blkio/cg1/blkio.throttle.write_iops_device
"8:16 3000"
/cgroup/blkio/cg1/tasks
pid a
/cgroup/blkio/cg2/blkio.throttle.write_iops_device
"8:16 3000"
/cgroup/blkio/cg2/tasks
pid b
以下方法也不行：
(使用不同的hierarchy，但是同一个subsystem只能属于一个hierarchy，或者完全一致的hierarchy。)
/cgroup/blkio1/blkio.throttle.write_iops_device
"8:16 3000"
/cgroup/blkio1/tasks
pid a
/cgroup/blkio2/blkio.throttle.write_iops_device
"8:16 3000"
/cgroup/blkio1/tasks
pid b
/cgroup/blkio_all/blkio.throttle.write_iops_device
"8:16 5000"
/cgroup/blkio1/tasks
pid a,b
您的愿望将传达给PG kernel hacker、数据库厂商等, 帮助提高数据库产品质量和功能, 说不定下一个PG版本就有您提出的功能点. 针对非常好的提议，奖励限量版PG文化衫、纪念品、贴纸、PG热门书籍等，奖品丰富，快来许愿。开不开森.
