基于容器的虚拟化称为Linux容器（LXC），它可能是传统hypervisor之外很有效的一个替代选择。然而如果配置不正确，虚拟容器可能会耗尽所有资源、导致其他进程无法获取到资源，对性能造成潜在的影响，比传统的hypervisor不再有任何优势。为避免该问题，管理员可以使用cgroups对进程能够使用的资源进行限制以确保虚拟环境高效运行。
什么是cgroups？
cgroups是一种技术，允许管理员创建资源组并对特定进程能够使用的资源进行限制。不使用cgroups，虚拟容器可能会耗尽资源导致其他进程无法获取到。使用cgroups，管理员能够限制特定容器能够使用的资源。这些限制在主机操作系统上创建，适用于组内的所有虚拟容器。
在LXC中启动容器
创建LXC虚拟容器后，系统会拷贝容器的文件到形成容器的chroot环境。接下来，容器在主机操作系统之上启动，主机操作系统会对容器使用的资源进行控制。当你启动新容器时，Linux为该容器创建了一个cgroup，可限制容器能够使用的资源。
为调整这些资源，管理员能够在cgroup配置文件中对限制进行定义。可以在主机操作系统的文件系统挂载点下访问这些配置文件。例如，SUSE Linux Enterprise Server 11.3的配置文件位于/sys/fs/cgroup目录下。每种资源都有其自己的子目录。你可以修改这些文件来对虚拟容器能够使用的资源进行限制。
- cgroup on /sys/fs/cgroup/cpuset type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,cpuset)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,cpu)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/cpuacct type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,cpuacct)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/memory type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,memory)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/devices type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,devices)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/freezer type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,freezer)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/net_cls type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,net_cls)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/blkio type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,blkio)
- cgroup on /sys/fs/cgroup/perf_event type cgroup (rw,noexec,nosuid,nodev,perf_event)
让我们一起看一下如何修改这些限制。内存访问是通过配置文件/sys/fs/cgroup/memory进行控制的。在遍历该目录时，你将会发现一个名为lxc的子目录，在该目录下会为每个容器创建一个子目录。有两个非常有趣的控制文件：memory.max_usage_in_bytes 和memory.usage_in_bytes。
- lin:/sys/fs/cgroup/memory/lxc/sles-lxc1 # ls
- cgroup.clone_children memory.max_usage_in_bytes memory.swappiness
- cgroup.event_control memory.move_charge_at_immigrate memory.usage_in_bytes
- cgroup.procs memory.numa_stat memory.use_hierarchy
- memory.failcnt memory.oom_control notify_on_release
- memory.force_empty memory.soft_limit_in_bytes tasks
- memory.limit_in_bytes memory.stat
- lin:/sys/fs/cgroup/memory/lxc/sles-lxc1 # cat memory.max_usage_in_bytes
- 15302656
- lin:/sys/fs/cgroup/memory/lxc/sles-lxc1 # cat memory.usage_in_bytes
- 13897728
在上述列表中你可以看到max_usage_in_bytes参数当前设置为15MB，目前大约使用了14MB。如果你想增加容器可用的内存，你还可以在文件中设置一个新值。例如，如果你想容器有30MB的可用RAM，可以使用命令echo 30605312 > memory.max_usage_in_bytes。
在创建另一个容器时，会生成另一个配置文件。该文件通常在/etc/lxc目录下的一个与容器名相同的子目录下。该容器完整的配置存储在该文件下，包括其cgroup设置。管理员能够限制虚拟容器能够使用的特定资源。例如，你想使内存限制永久生效，那么可以在配置文件的末尾增加一行，为参数lxc.cgroup.memory.max_usage_in_bytes设置一个具体的值。下次你启动虚拟容器时，虚拟容器能够使用的最大内存就由该参数控制了。
除限制特定容器能够使用的资源之外，cgroups还能够限制容器对特定设备的访问。在容器配置文件中可以看到如下示例，显示了设备访问属性。
- lxc.cgroup.devices.allow = c 5:0 rwm
- lxc.cgroup.devices.allow = c 4:0 rw
- lxc.cgroup.devices.allow = c 4:1 rwm
- # /dev/{,u}random
- lxc.cgroup.devices.allow = c 1:9 rwm
- lxc.cgroup.devices.allow = c 1:8 rwm
- lxc.cgroup.devices.allow = c 136:* rwm
- lxc.cgroup.devices.allow = c 5:2 rwm
- # rtc
- lxc.cgroup.devices.allow = c 254:0 rwm
管理员能够很轻松地增加以上配置，定义虚拟容器能够访问哪些设备以创建更加安全的环境。
