由於自己最近在學習 [[@張磊](https://learnku.com/users/15716)](https://learnku.com/users/15716) 老師的 Kubernetes 專欄，以下內容均來自每節專欄學習後的感悟、總結。張老師的Kubernetes專欄通俗易懂，歡迎大家跟我一起加入學習。
原文地址，快來二愣的閒談雜魚一起搖擺吧！！！
容器的本質
容器的本質是一個程式，程式與程式之間相互隔離造就了容器與容器互不影響的特性。在啟動一個容器（即建立一個程式時），透過 Namespace 技術實現容器的隔離、透過Cgroups 來實現容器的資源控制。
Namespace
容器程式的建立透過 Linux 平臺下的 clone 方法建立，在呼叫該方法建立程式時，透過指定額外的 Namespace 引數，使得剛建立的程式屬於一個獨立的空間。
int pid = clone(main_function, stack_size, CLONE_NEWPID | SIGCHLD, NULL)指定額外引數 CLONE_NEWPID 建立的新程式，有一個自己的 獨立程式空間，在這個空間裡，它的程式 ID 為 1。它既看不到其在宿主機的真正程式、也看不到其他容器的程式。
其實這都是假象，建立的該程式在宿主機上是真實存在的，並且也受宿主機的管理和控制，也享受宿主機的資源。但在該程式內部，它處於一個獨立的空間，只看得到該程式一個資源，讓其誤以為自己處於一個密閉的 盒子 內。這
這，就是 Linux 容器最基本的實現原理了！
你可能也注意到了，雖然透過 Linux Namespace 技術實現了程式的相互隔離，但這種隔離機制只是為不同的容器程式指定不同的 namespace，但不同的容器程式其實在宿主機上是真實存在的，並且也使用相同的宿主機核心。這也是容器在和虛擬化技術相比下，隔離得不夠徹底的原因。
Cgroups
容器程式建立好後，若不進行其他處理，該程式執行時所消耗及佔用的資源（如 CPU、記憶體）等；是可以被其他宿主機程式或其他容器程式享用的。為了解決這個問題，Linux 容器設計中引入了 Cgroups 的概念。
Linux Cgroups 的全稱是 Linux Control Group，它的主要作用就是限制一個程式能夠使用的資源上限（如 cpu、記憶體、網路等）。
在
Linux中，Cgroups給使用者暴露出來的操作介面是檔案系統，即它以檔案和目錄的方式組織在作業系統的/sys/fs/cgroup路徑下。
若你的系統中沒有掛載該目錄，那你需要自行 google 掛載。
在該目錄下，你可以看到很多諸如 cpuset、cpu、 memory 這樣的子目錄，也叫子系統。每個目錄下面又有很多配置檔案。如你可能在 cpu 目錄下看到諸如 cfs_period 和 cfs_quota 這樣的配置檔案。而這兩個配置檔案，是限制 CPU 使用率的關鍵配置項。
這兩個引數需要組合使用，可以用來限制程式在長度為
cfs_period的一段時間內，只能被分配到總量為cfs_quota的CPU時間。其中period的預設值為100 ms（毫秒），quota的預設值為-1，即不做限制。當修改quota的值為20 ms時，表示在100ms的時間範圍內，cpu只能使用20 ms。也就是說，cpu的使用率最大為20%。
上面說到，容器啟動後的程式我們需要用 Linux Cgroups 來限制其資源的訪問。接下來我們看看到底是如何進行控制的。
我們在 /sys/fs/cgroup/cpu 目錄下建立一個資料夾:
可以看到，我們建立的資料夾裡面已經被系統預設建立了一些配置檔案。我們把這樣一個目錄叫做控制組，接下來修改這個控制組的 cpu 使用率為 20% 。
我們在命令列用一個死迴圈來測試，也使得該程式能佔用全部的 CPU。
透過 top 引數，我們看到該程式 5451 的 cpu 使用率已經達到 99.3%；由於我們建立該程式時，沒有為其指定一個控制組時，他預設將享用全部的 cpu 及記憶體配置。接下老我們將該程式透過下面的命令加入到剛剛建立的 container 組中去。
$ echo 5451 > /sys/fs/cgroup/cpu/container/tasks將改程式加入控制組後，改程式的 cpu 使用率一下就從原來的 100% 降到了 20% 左右。
在 docker 中，我們可以在啟動容器的時候，指定 cpu 引數來控制該容器的資源佔用，如下所示，這樣啟動的 docker 容器，只能使用 20% 的 cpu。
Docker run -it --cpu-period=100000 --cpu-quota=20000 ubuntu /bin/bash當然，透過 Linux Cgroups 還可以限制其他引數，如網路、掛載點、記憶體等等。
今天就學到這兒了，明天繼續吧！！！
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