以下是对 Docker 容器 CPU 核心绑定 (cpuset) 和 CPU 份额 (cpu-shares) 结合使用的详细总结与实验解析：
1. 什么是 cpuset 和 cpu-shares？
cpuset：
- 用于限制容器运行在哪些 CPU 核心上。
- 通过
--cpuset-cpus参数指定 CPU 核心编号，例如0,1表示绑定到 CPU 0 和 CPU 1。 - 适用于 NUMA 拓扑结构的多核服务器，确保高性能容器运行在指定核心上，避免资源争抢。
cpu-shares：
- 用于设置容器使用 CPU 的时间片权重，决定容器在资源竞争时的优先级。
- 默认值为
1024，值越高，容器获得 CPU 时间片的比例越大。
2. cpuset 和 cpu-shares 的主要区别
| 参数 | 功能 | 适用场景 |
|---|---|---|
cpuset | 限定容器运行在指定的 CPU 核心上 | 性能隔离、高性能计算 |
cpu-shares | 设置容器 CPU 时间片的权重，优先级分配 | 多容器竞争同一 CPU 资源时，分配优先级 |
3. 混合使用 cpuset 和 cpu-shares 的场景
通过混合使用 --cpuset-cpus 和 --cpu-shares，可以在特定 CPU 核心上对容器进行资源竞争控制。
-
场景：
- 两个容器运行在同一 CPU 核心上，设置不同的 CPU 时间片权重。
- CPU 使用率会根据权重比例进行分配。
-
预期结果：
- 容器的 CPU 使用率按权重比例分配。例如，容器 A 的权重是 512，容器 B 的权重是 1024，则 B 的 CPU 使用率是 A 的两倍。
4. 实验：验证 cpuset 和 cpu-shares 的效果
4.1 环境准备
1.确保主机是多核 CPU（至少 2 核）。
使用 top 查看 CPU 核心：
top按 1 键展开 CPU 核心信息，比如 CPU 0、CPU 1。
2.安装压测工具 stress：
安装 EPEL 源：
yum install -y epel-release 安装 stress：
yum install -y stress4.2 创建 Docker 容器
4.2.1 启动容器 docker10
将容器绑定到 CPU 0 和 CPU 1，设置 CPU 份额为 512：
docker run -itd --name docker10 --cpuset-cpus="0,1" --cpu-shares=512 ubuntu4.2.2 启动容器 docker20
同样绑定到 CPU 0 和 CPU 1，设置 CPU 份额为 1024（是 docker10 的 2 倍）：
docker run -itd --name docker20 --cpuset-cpus="0,1" --cpu-shares=1024 ubuntu4.3 压测实验
4.3.1 在容器 docker10 中运行压力测试
1.进入 docker10 容器：
docker exec -it docker10 bash2.安装压测工具 stress：
Ubuntu中安装此类工具命令如下：
apt install -y stress-ng
或者
apt install -y stress3.使用 stress 工具运行 CPU 压测：
stress -c 2 --timeout 600-c 2：产生两个 CPU 进程。--timeout 600：压测持续 600 秒。
4.3.2 在容器 docker20 中运行压力测试
1.进入 docker20 容器：
docker exec -it docker20 bash2.安装压测工具 stress：
Ubuntu中安装此类工具命令如下：
apt install -y stress-ng
或者
apt install -y stress3.使用 stress 工具运行 CPU 压测：
stress -c 2 --timeout 6004.4 观察 CPU 使用率
1.在宿主机上运行 top 命令，并按 1 键展开 CPU 核心信息。
top2.观察 CPU 0 和 CPU 1 的使用情况：
- 容器
docker10和docker20应争抢 CPU 0 和 CPU 1 的资源。 - 根据
cpu-shares设置，docker20的 CPU 使用率应是docker10的两倍。
4.5 验证结果
1.CPU 使用情况：
- 在
top输出中，docker10和docker20的进程会显示在 CPU 0 和 CPU 1 上。 docker10的 CPU 使用率约为 20%。docker20的 CPU 使用率约为 40%。
2.结论：
由于 docker20 的 --cpu-shares=1024 是 docker10 的 2 倍，因此分配的 CPU 时间片比例是 2:1。
5. 注意事项
1.虚拟机实验环境要求：
实验需要至少 2 核 CPU。如果虚拟机 CPU 核心不足，压测可能导致系统卡顿或崩溃。
2.cpuset 不会超出分配的 CPU 核心：
即使 CPU 0 和 CPU 1 被占满，容器也不会使用其他核心，限制效果完全生效。
3.资源分配的动态性：
如果 docker10 或 docker20 中的任务为空闲，其余的 CPU 时间片可以被其他容器利用。
6. 总结
1.cpuset：
用于绑定容器到特定的 CPU 核心，实现性能隔离。
2.cpu-shares：
设置容器 CPU 使用的权重，控制多容器竞争时的优先级。
3.实验结果：
容器的 CPU 使用率按权重比例分配，验证了 cpuset 和 cpu-shares 的结合使用效果。
4.实践建议：
- 在高性能计算场景下，可使用
cpuset限定容器运行在指定核心上，确保关键任务性能。 - 在资源有限的环境中，使用
cpu-shares提高资源分配的灵活性。