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cgroups

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cgroups
原作げんさく者しゃPaul Menage 與あずか Rohit Seth
開發かいはつ者しゃkernel.org （Tejun Heo與あずか其他成員せいいん）以及freedesktop.org
首くび次じ发布2007年ねん，​17年ねん前まえ​（2007）
编程语言C語ご言げん
操作そうさ系けい统Linux
类型行程こうてい群ぐん組ぐみ的てき資源しげん管理かんり功こう能のう
许可协议GPL 與あずか LGPL
网站www.kernel.org/doc/Documentation/cgroup-v1/cgroups.txt 與あずか www.freedesktop.org/wiki/Software/systemd/ControlGroupInterface/
Unified hierarchy cgroups 且 systemd.

cgroups，其名稱めいしょう源げん自じ控ひかえ制せい群ぐん組ぐみ（英語えいご：control groups）的てき簡寫，是ぜLinux内ない核かく的てき一いち个功能のう，用よう来らい限きり制せい、控ひかえ制せい與あずか分離ぶんり一いち个行程こうてい群ぐん組ぐみ的てき资源（如CPU、内うち存そん、磁盘输入输出等とう）[1]。

這個專せん案あん最早もはや是ぜ由ゆかりGoogle的てき工程こうてい師し（主要しゅよう是ぜPaul Menage和わRohit Seth）在ざい2006年ねん發起ほっき，最早もはや的てき名稱めいしょう為ため进程容器ようき（process containers）[2]。在ざい2007年ねん時じ，因いん為ため在ざいLinux內核中なか，容器ようき（container）這個名詞めいし有ゆう許多きょた不同ふどう的てき意義いぎ，為ため避免混亂こんらん，被ひ重じゅう新しん命名めいめい為ためcgroup，並なみ且被合併がっぺい到いた2.6.24版はん的てき内ない核かく中ちゅう去さ（该版本ほん于2008年ねん1月がつ发布）[3]。自じ那な以后，开发人じん员陆续添加てんか了りょう许多新しん功こう能のう和わ控ひかえ制せい器き，例れい如2014年ねん对kernfs的てき支持しじ[4]，防火ぼうか墙功こう能のう[5]和かず统一层次结构[6]。cgroup v2在ざいLinux内ない核かく4.5中ちゅう被ひ合ごう并[7]，接せっ口和くちわ内部ないぶ功こう能のう发生了りょう重大じゅうだい变化[8]。

功こう能のう

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cgroups的てき一个设计目标是为不同的用例提供统一的接口，从控制せい单一进程（像ぞうnice）到いた作業さぎょう系統けいとう層そう虛きょ擬なずらえ化か（像ぞうOpenVZ，Linux-VServer，LXC）。cgroups提供ていきょう：

  • 资源限げん制せい（Resource limiting）：组可か以被设置不ふ超ちょう过设定じょう的てき内うち存そん限きり制せい（这也包括ほうかつ页面缓存（英えい语：Page_cache））[9] [10]、I/O带宽限げん制せい[11]、CPU配はい额限制せい[12]、CPU集合しゅうごう限げん制せい[13]或ある最大さいだい打だ开文件数けんすう[14]。
  • 优先级设定じょう（Prioritization）：一いち些组可能かのう会得えとく到いた更さら大だい的てきCPU[15] 或ある磁盘IO吞吐量りょう。[16]
  • 结算（Accounting）：衡量一いち个组的てき资源使用しよう情じょう况，可か以用于计费等目的もくてき[17]
  • 控ひかえ制せい（Control）：冻结组中なか的てき进程，运行检查点てん（英えい语：Application_checkpointing）和重かずえ新しん启动。[17]

使用しよう

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控ひかえ制せい组（cgroup）是ぜ一组受相同条件约束的进程，并与一组参数或限制相关联。这些组可以是层次结构的てき，意味いみ着ぎ每ごと个组都と从其父ちち组继承限げん制せい。

内うち核かく通どおり过cgroup接せっ口こう提供ていきょう对多个控制せい器き（也称为子系けい统）的てき访问[18]；例れい如，“memory”控ひかえ制せい器き限げん制せい内ない存そん使用しよう，“cpuacct”记录CPU使用しよう情じょう况等。

控ひかえ制せい组可以通过多种方式しき使用しよう：

  • 手て动读写うつし cgroup 的てき虚きょ拟文件けん系けい统。
  • 使用しよう cgcreate 、 cgexec 和わ cgclassify （来らい自じ libcgroup ）等とう工具こうぐ，即そく时创建たて和かず管理かんり群ぐん组。
  • 通つう过“规则引擎守もり护程序じょ”，可か以根据すえ配置はいち自じ动将特定とくてい用よう户、组或命令めいれい的てき进程移うつり动到cgroups中ちゅう。
  • 间接通どおり过使用しよう cgroups 的てき其他软件，如Docker、Firejail、LXC[19]、libvirt、systemd、Open Grid Scheduler/Grid Engine[20]，以及Google已やめ停止ていし开发的てきlmctfy。

Linux 内ない核かく文ぶん档包含ほうがん了りょう控ひかえ制せい组版本はんぽん1（cgroup v1）[21] 和かず版本はんぽん2（cgroup v2）[22]的てき一些设置和使用的技术细节。

也可以使用しよう systemd-cgtop 命令めいれい[23]按资源げん使用しよう情じょう况显示しめせ顶级控ひかえ制せい组。

重じゅう新しん设计

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cgroups的てき重おも新しん设计始はじめ于2013年ねん[24]，随ずい后きさき在ざいLinux内ない核かく的てき3.15和わ3.16版はん本中ほんなか引入了りょう额外的てき改あらため变。[25][26][27]

命名めいめい空そら间隔离

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主しゅ条目じょうもく：Linux namespaces（英えい语：Linux namespaces）

虽然不ふ是ぜcgroups工作こうさく的てき技わざ术部分ぶぶん，但ただしLinux内ない核かく的てき一个相关特性是命名空间隔离，它将一组进程分离开来，使つかい它们无法“看み到いた”其他组中的てき资源。例れい如，PID命名めいめい空そら间在每ごと个命名めいめい空そら间中提供ていきょう了りょう一いち个独立どくりつ的てき进程标识符ふ枚まい举。还有可用かよう的てき挂载、用よう户、UTS、网络和わSysV IPC命名めいめい空そら间。

  • PID namespace (PID命名めいめい空そら间) 提供ていきょう了りょう进程标识符ふ（PID）、进程列れつ表ひょう及其详细信しん息いき的てき分ぶん离。虽然新しん的てき命名めいめい空そら间与其他同どう级命名めいめい空そら间隔离，但ただし其“父ちち”命名めいめい空そら间中的てき进程仍然可か以看到いた子こ命名めいめい空そら间中的てき所有しょゆう进程，尽つき管かんPID号ごう码不同ふどう。[28]
  • Network namespace (网络命名めいめい空そら间) 隔へだた离了（物理ぶつり或ある虚きょ拟的）网络接せっ口こう控ひかえ制せい器き、iptables防火ぼうか墙规则、路みち由よし表ひょう等とう。网络命名めいめい空そら间可以使用しよう"veth"虚きょ拟以太ふとし网设备连接せっ在ざい一いち起おこり。
  • "UTS" namespace 允まこと许更改こうかい主しゅ机つくえ名めい。
  • Mount namespace 允まこと许创建けん不同ふどう的てき文ぶん件けん系けい统布局きょく，或ある将はた某ぼう些挂载点设置为只读。[29]
  • IPC namespace 隔へだた离了命名めいめい空そら间之间的System V进程间通信つうしん。
  • User namespace 在ざい命名めいめい空そら间之间隔离用户ID。[30]
  • Cgroup namespace [31]

命名めいめい空そら间是通どおり过"unshare"命令めいれい或ある系けい统调用よう创建的てき，或ある者もの作さく为"clone"系けい统调用よう中ちゅう的てき"new"标志。[32]

在ざい cgroups 开发早期そうき，添加てんか了りょう"ns"子こ系けい统，以整合せいごう命名めいめい空そら间和控ひかえ制せい组。如果挂载了りょう"ns"控ひかえ制せい组，每まい个命名めいめい空そら间也会かい在ざい控ひかえ制せい组层次じ结构中ちゅう创建一いち个新的てき组。这是一いち个实验，后きさき来き被ひ认为与cgroups API不ふ太ふとし匹ひき配はい，并从内ない核かく中ちゅう移うつり除じょ。

Linux的てき命名めいめい空そら间受到了りょう贝尔实验室しつ九きゅう号ごう项目中ちゅう广泛使用しよう的てき更さら通用つうよう的てき命名めいめい空そら间功能のう的てき启发。[33]

统一层次结构（Unified hierarchy）

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Kernfs于2014年ねん3月がつ引入Linux内ない核かく，版本はんぽん为3.14，主要しゅよう作者さくしゃ是ぜTejun Heo。[34]一いち个独立どくりつ的てきkernfs的てき主要しゅよう动机之の一いち是ぜcgroups文ぶん件けん系けい统。Kernfs基本きほん上じょう是ぜ通どおり过将一いち些sysfs逻辑拆分为一个独立实体来创建的，从而为其他た内ない核かく子こ系けい统实现自己じこ的てき虚きょ拟文件けん系けい统提供ていきょう了りょう便利べんり，包括ほうかつ处理设备连接和わ断だん开连接せっ、动态创建和わ删除以及其他属性ぞくせい。重じゅう设计继续到Linux内ない核かく的てき3.15版本はんぽん。

内うち核かく内ない存そん控ひかえ制せい组（kmemcg）

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内うち核かく内ない存そん控ひかえ制せい组（kmemcg）已やめ合あい并到Linux内ない核かく主ぬし线版本はんぽん3.8（2013年ねん2月がつ18日にち，​11年ねん前まえ​（2013-02-18））。[35][36][37]kmemcg控ひかえ制せい器き可か以限制せい内ない核かく用よう于管理かんり其自身じしん内部ないぶ进程所しょ使用しよう的てき内ない存そん量りょう。

cgroup对OOM killer的てき感知かんち

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Linux内ない核かく4.19（2018年ねん10月がつ）引入了りょう对OOM killer（英えい语：OOM killer）实现的てきcgroup感知かんち，这增加ぞうか了りょう以cgroup为单位い杀死进程的てき能力のうりょく，从而保ほ证了工作こうさく负载的てき完かん整せい性せい。[38]

应用

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各かく种项目め都と使用しようcgroups作さく为基础，包括ほうかつCoreOS、Docker（2013年ねん）、Hadoop、Jelastic、Kubernetes[39]、lmctfy（Let Me Contain That For You）、LXC（LinuX Containers）、systemd、Mesos和かずMesosphere[40]，以及HTCondor。主要しゅよう的てきLinux发行版ばん也采用よう了りょう它，例れい如Red Hat Enterprise Linux（RHEL）6.0在ざい2010年ねん11月采さい用よう[41]，比ひ主ぬし线Linux内ない核かく晚ばん三さん年ねん。

2019年ねん10月がつ29日にち，Fedora项目将はたFedora 31默だま认修改あらため为使用しようCgroupsV2。[42]

参まいり见

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引用いんよう

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  3. ^ Jonathan Corbet. Notes from a container. LWN.net. 2007-10-29 [2012-06-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2012-06-22）. 
  4. ^ LKML: Tejun Heo: [PATCHSET cgroup/for-3.15] cgroup: convert to kernfs. lkml.org. [2024-02-29]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2018-10-12）. 
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外部がいぶ連結れんけつ

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