ubuntu系统中docker资源如何分配

Ubuntu系统中Docker资源分配方法

在Ubuntu系统上，Docker通过参数配置、Docker Compose文件等方式实现资源分配，主要涵盖CPU、内存、磁盘I/O及GPU等资源，以下是具体操作指南：

一、CPU资源分配

CPU资源分配分为份额控制、核心绑定、比例限制三类，适用于不同场景：

• CPU份额控制（相对权重）：通过--cpu-shares（或-c）参数设置容器的CPU权重，默认值为1024。权重越高，容器在CPU资源紧张时获得的时间片越多。例如，容器A设置--cpu-shares 1024，容器B设置--cpu-shares 512，则A的CPU占用约为B的2倍（仅在资源紧张时生效，空闲时可跨核调度）。
• 核心绑定（指定CPU核心）：通过--cpuset-cpus参数限制容器只能使用指定的CPU核心，格式支持逗号分隔（如0,1）或范围（如0-2）。例如，docker run --cpuset-cpus="0,1" ubuntu表示容器仅能使用宿主机的第0和第1个CPU核心，避免与其他容器竞争核心资源。
• CPU比例限制（绝对数量）：通过--cpus参数设置容器可使用的CPU核心数（支持小数，如1.5表示1.5核）。例如，docker run --cpus="1.0" ubuntu表示容器最多使用1个CPU核心，适用于需要精确控制CPU资源的场景。

二、内存资源分配

内存资源分配需设置物理内存限额和Swap空间，防止容器内存泄漏耗尽系统资源：

• 物理内存限额：通过-m（或--memory）参数设置容器最大可使用的物理内存，单位支持M（兆）、G（吉）。例如，docker run -m 512m ubuntu表示容器最多使用512MB物理内存。
• Swap空间设置：通过--memory-swap参数设置“内存+Swap”的总限额。若仅设置-m未设置--memory-swap，则--memory-swap默认为-m的两倍（如-m 512m时，--memory-swap默认为1G，即512M物理内存+512M Swap）。推荐将--memory-swap设置为与-m相同，避免过度使用Swap导致性能下降。

三、磁盘I/O资源分配

磁盘I/O分配通过权重或速率限制控制容器的磁盘读写优先级：

• I/O权重（相对优先级）：通过--blkio-weight参数设置容器的磁盘I/O权重，默认值为500。权重越高，容器在磁盘I/O紧张时获得的比例越多（仅对direct IO有效）。例如，容器A设置--blkio-weight 600，容器B设置--blkio-weight 300，则A的I/O占用约为B的2倍。
• 速率限制（绝对速率）：通过--device-read-bps、--device-write-bps参数限制容器对指定设备的读/写速率（单位：字节/秒，如30MB）；通过--device-read-iops、--device-write-iops参数限制读/写次数（单位：次/秒）。例如，docker run --device-write-bps /dev/sda:30MB ubuntu表示限制容器向/dev/sda设备的写入速率为30MB/s。

四、GPU资源分配

若容器需要使用GPU资源，需安装NVIDIA Container Toolkit，并通过--gpus参数指定GPU使用方式：

• 允许所有GPU：docker run --gpus all ubuntu（容器可使用宿主机所有GPU）。
• 指定GPU设备：docker run --gpus '"device=0,1"' ubuntu（容器仅能使用宿主机的第0和第1个GPU）。
• 限制GPU计算资源：docker run --gpus '"device=0", "memory=4G"' ubuntu（容器使用第0个GPU，且限制GPU内存为4GB）。

五、使用Docker Compose配置资源分配

通过docker-compose.yml文件可批量管理多容器的资源分配，语法如下（以版本3为例）：

version: '3'
services:
  my_service:
    image: ubuntu:latest
    deploy:
      resources:
        limits:  # 硬限制（容器不得超过该值）
          cpus: '0.5'      # 最多使用0.5个CPU核心
          memory: 512M     # 最多使用512MB物理内存
        reservations:  # 软限制（系统压力大时强制生效）
          cpus: '0.25'     # 至少保留0.25个CPU核心
          memory: 256M     # 至少保留256MB物理内存

配置完成后，通过docker-compose up -d启动服务即可应用资源限制。

六、资源分配注意事项

• 生产环境必用：务必为生产容器设置CPU、内存限制，防止容器因bug（如内存泄漏）耗尽系统资源，导致宿主机崩溃。
• 避免Swap滥用：设置--memory-swap时，建议与-m值一致，减少Swap使用（Swap会显著降低性能）。
• 实时监控：通过docker stats命令实时查看容器资源使用情况（如CPU%、内存占用），或结合cadvisor、Prometheus搭建监控报警体系。

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