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20.4. cgroups-v1을 사용하여 CPU 제한 설정

경우에 따라 애플리케이션이 많은 CPU 시간을 소비하는 경우가 있어 환경의 전반적인 상태에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 제어 그룹 버전 1 (cgroups-v1)을 사용하여 애플리케이션에 대한 CPU 제한을 구성하려면 /sys/fs/ 가상 파일 시스템을 사용합니다.

사전 요구 사항

  • 루트 권한이 있습니다.
  • 제한하려는 CPU 사용량이 있는 애플리케이션이 있습니다.
  • cgroups-v1 컨트롤러가 마운트되었는지 확인합니다.

    # mount -l | grep cgroup
    tmpfs on /sys/fs/cgroup type tmpfs (ro,nosuid,nodev,noexec,seclabel,mode=755)
    cgroup on /sys/fs/cgroup/systemd type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,xattr,release_agent=/usr/lib/systemd/systemd-cgroups-agent,name=systemd)
    cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,cpu,cpuacct)
    cgroup on /sys/fs/cgroup/perf_event type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,perf_event)
    cgroup on /sys/fs/cgroup/pids type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,pids)
    ...

절차

  1. CPU 사용량에서 제한할 애플리케이션의 PID(프로세스 ID)를 식별합니다.

    # top
    top - 11:34:09 up 11 min,  1 user,  load average: 0.51, 0.27, 0.22
    Tasks: 267 total,   3 running, 264 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
    %Cpu(s): 49.0 us,  3.3 sy,  0.0 ni, 47.5 id,  0.0 wa,  0.2 hi,  0.0 si,  0.0 st
    MiB Mem :   1826.8 total,    303.4 free,   1046.8 used,    476.5 buff/cache
    MiB Swap:   1536.0 total,   1396.0 free,    140.0 used.    616.4 avail Mem
    
      PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
     6955 root      20   0  228440   1752   1472 R  99.3   0.1   0:32.71 sha1sum
     5760 jdoe      20   0 3603868 205188  64196 S   3.7  11.0   0:17.19 gnome-shell
     6448 jdoe      20   0  743648  30640  19488 S   0.7   1.6   0:02.73 gnome-terminal-
        1 root      20   0  245300   6568   4116 S   0.3   0.4   0:01.87 systemd
      505 root      20   0       0      0      0 I   0.3   0.0   0:00.75 kworker/u4:4-events_unbound
    ...

    top 프로그램의 예제 출력에서는 PID 6955(유연 적 애플리케이션 sha1sum)가 많은 CPU 리소스를 사용함을 보여줍니다.

  2. cpu 리소스 컨트롤러 디렉터리에 하위 디렉터리를 생성합니다.

    # mkdir /sys/fs/cgroup/cpu/Example/

    위의 디렉터리는 특정 프로세스를 배치하고 프로세스에 특정 CPU 제한을 적용할 수 있는 제어 그룹을 나타냅니다. 동시에 일부 cgroups-v1 인터페이스 파일과 cpu 컨트롤러별 파일이 디렉터리에 생성됩니다.

  3. 선택적으로 새로 생성된 제어 그룹을 검사합니다.

    # ll /sys/fs/cgroup/cpu/Example/
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cgroup.clone_children
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cgroup.procs
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.stat
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_all
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_percpu
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_percpu_sys
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_percpu_user
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_sys
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_user
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.cfs_period_us
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.cfs_quota_us
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.rt_period_us
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.rt_runtime_us
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.shares
    -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.stat
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 notify_on_release
    -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 tasks

    예제 출력에서는 Example 제어 그룹의 프로세스에 대해 설정할 수 있는 특정 구성 및/또는 제한을 나타내는 cpuacct. us, cpu.cfs._period_us 와 같은 파일을 보여줍니다. 각 파일 이름 앞에 속해 있는 제어 그룹 컨트롤러의 이름이 붙습니다.

    기본적으로 새로 생성된 제어 그룹은 제한 없이 시스템의 전체 CPU 리소스에 대한 액세스를 상속합니다.

  4. 제어 그룹에 대한 CPU 제한을 구성합니다.

    # echo "1000000" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_period_us
    # echo "200000" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_quota_us

    cpu.cfs_period_us 파일은 제어 그룹의 CPU 리소스에 대한 액세스를 재할당해야 하는 빈도에 대한 마이크로초(여기에서 "us"로 표시되는 시간)를 나타냅니다. 상한값은 1초이고 하한값은 1000마이크로초입니다.

    cpu.cfs_quota_us 파일은 제어 그룹의 모든 프로세스가 하나의 기간(cpu. cfs_period_us에서 정의한 대로) 동안 실행되는 총 시간(마이크로초)을 나타냅니다. 제어 그룹의 프로세스가 한 기간 동안 할당량에 지정된 모든 시간을 사용하는 즉시 나머지 기간 동안 제한되며 다음 기간까지 실행할 수 없습니다. 하한값은 1000마이크로초입니다.

    위의 예제 명령은 CPU 시간 제한을 설정하여 Example 제어 그룹에서 집계된 모든 프로세스가 1초(cpu .cfs_quota_us로 정의됨)마다 0.2초(cpu.cfs_ period_us로 정의됨) 동안만 실행할 수 있습니다.

  5. 선택적으로 제한을 확인합니다.

    # cat /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_period_us /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_quota_us
    1000000
    200000
  6. Example 제어 그룹에 애플리케이션의 PID를 추가합니다.

    # echo "6955" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cgroup.procs
    
    or
    
    # echo "6955" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/tasks

    이전 명령을 사용하면 원하는 애플리케이션이 Example 제어 그룹의 구성원이 되므로 Example 제어 그룹에 대해 구성된 CPU 제한을 초과하지 않습니다 . PID는 시스템의 기존 프로세스를 나타냅니다. 여기에서 PID 6955CPU 컨트롤러의 사용 사례를 설명하는 데 사용되는 sha1sum /dev/zero & 프로세스에 할당되었습니다.

  7. 애플리케이션이 지정된 제어 그룹에서 실행되는지 확인합니다.

    # cat /proc/6955/cgroup
    12:cpuset:/
    11:hugetlb:/
    10:net_cls,net_prio:/
    9:memory:/user.slice/user-1000.slice/user@1000.service
    8:devices:/user.slice
    7:blkio:/
    6:freezer:/
    5:rdma:/
    4:pids:/user.slice/user-1000.slice/user@1000.service
    3:perf_event:/
    2:cpu,cpuacct:/Example
    1:name=systemd:/user.slice/user-1000.slice/user@1000.service/gnome-terminal-server.service

    위의 예제 출력은 원하는 애플리케이션의 프로세스가 Example 제어 그룹에서 실행되며 애플리케이션의 프로세스에 CPU 제한을 적용하는 것을 보여줍니다.

  8. 제한된 애플리케이션의 현재 CPU 사용량을 식별합니다.

    # top
    top - 12:28:42 up  1:06,  1 user,  load average: 1.02, 1.02, 1.00
    Tasks: 266 total,   6 running, 260 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
    %Cpu(s): 11.0 us,  1.2 sy,  0.0 ni, 87.5 id,  0.0 wa,  0.2 hi,  0.0 si,  0.2 st
    MiB Mem :   1826.8 total,    287.1 free,   1054.4 used,    485.3 buff/cache
    MiB Swap:   1536.0 total,   1396.7 free,    139.2 used.    608.3 avail Mem
    
      PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
     6955 root      20   0  228440   1752   1472 R  20.6   0.1  47:11.43 sha1sum
     5760 jdoe      20   0 3604956 208832  65316 R   2.3  11.2   0:43.50 gnome-shell
     6448 jdoe      20   0  743836  31736  19488 S   0.7   1.7   0:08.25 gnome-terminal-
      505 root      20   0       0      0      0 I   0.3   0.0   0:03.39 kworker/u4:4-events_unbound
     4217 root      20   0   74192   1612   1320 S   0.3   0.1   0:01.19 spice-vdagentd
    ...

    PID 6955 의 CPU 사용량이 99%에서 20%로 감소했습니다.

중요

cpu.cfs_period_uscpu.cfs_quota_us 에 해당하는 cgroups-v2 파일은 cpu.max 파일입니다. cpu.max 파일은 cpu 컨트롤러를 통해 사용할 수 있습니다.

추가 리소스