備註：

本教學課程隨附於 Oracle 提供的免費實驗室環境。
此範例使用 Oracle Cloud Infrastructure 證明資料、租用戶及區間的範例值。完成實驗室時，請將這些值替代成雲端環境的特定值。

在 Oracle Linux 上執行控制群組版本 2

簡介

控制群組 (cgroups) 是一個 Linux 核心功能，限制、設定優先順序及配置資源 (例如 CPU 時間、記憶體和執行處理作業) 的網路頻寬。

本教學課程將引導您使用 cgroups v2，限制使用者處理作業的 CPU 時間。

目標

在本實驗室中，您將瞭解：

啟用 cgroups v2
設定使用者處理作業的軟 CPU 限制
設定使用者處理作業的嚴格 CPU 限制

必要條件

安裝 Oracle Linux 8 的系統時，其配置如下：
- 具備 sudo 權限的非 root 使用者

設定實驗室環境

注意：使用免費實驗室環境時，請參閱 Oracle Linux Lab Basics 以取得連線和其他使用指示。

開始使用實驗室之前，我們需要完成一些內務部件物品。建立的項目可用來示範 cgroups 的限制功能。

建立載入產生命令檔

如果尚未連線，請開啟終端機，透過 ssh 連線到 ol8-server 系統。
```
ssh oracle@<ip_address_of_ol8-server>
```

建立 foo.exe 命令檔。

echo '#!/bin/bash

/usr/bin/sha1sum /dev/zero' > foo.exe

將 foo.exe 命令檔複製到 $PATH 中的位置並設定適當權限。
```
sudo mv foo.exe /usr/local/bin/foo.exe
sudo chown root:root /usr/local/bin/foo.exe
sudo chmod 755 /usr/local/bin/foo.exe
```
注意： (選擇性) 如果使用 SELinux enforcing 執行：
```
sudo sestatus
```
執行下列命令，在複製和變更權限之後修正 SELinux 標籤：
```
sudo /sbin/restorecon -v /usr/local/bin/foo.exe
```

建立載入產生服務

建立 foo.service 檔案。

echo '[Unit]
Description=the foo service
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/foo.exe

[Install]
WantedBy=multi-user.target' > foo.service

將 foo.service 程序檔複製到 systemd 程序檔所在的位置，並設定適當的權限。
```
sudo mv foo.service /etc/systemd/system/foo.service
sudo chown root:root /etc/systemd/system/foo.service
sudo chmod 644 /etc/systemd/system/foo.service
```
注意： (選擇性) 如果使用 SELinux enforcing 執行，請執行下列命令，在複製及變更權限之後修正 SELinux 標籤：
```
sudo /sbin/restorecon -v /etc/systemd/system/foo.service
```
重新載入常駐程式，讓系統辨識新服務。
```
sudo systemctl daemon-reload
```

啟動 foo.service 並檢查其狀態。

sudo systemctl start foo.service
sudo systemctl status foo.service

建立使用者

其他使用者允許根據這些不同的帳戶和不同的 CPU 權重執行產生負載命令檔。

建立使用者並設定密碼。

sudo useradd -u 8000 ralph
sudo useradd -u 8001 alice
echo "ralph:oracle" | sudo chpasswd
echo "alice:oracle" | sudo chpasswd

允許 SSH 連線。

從 oracle 使用者帳戶複製 SSH 金鑰。

sudo mkdir /home/ralph/.ssh
sudo cp /home/oracle/.ssh/authorized_keys /home/ralph/.ssh/authorized_keys
sudo chown -R ralph:ralph /home/ralph/.ssh
sudo chmod 700 /home/ralph/.ssh
sudo chmod 600 /home/ralph/.ssh/authorized_keys

為 alice 使用者重複上述動作。

sudo mkdir /home/alice/.ssh
sudo cp /home/oracle/.ssh/authorized_keys /home/alice/.ssh/authorized_keys
sudo chown -R alice:alice /home/alice/.ssh
sudo chmod 700 /home/alice/.ssh
sudo chmod 600 /home/alice/.ssh/authorized_keys

開啟新的終端機，確認 SSH 連線可以運作。
```
ssh ralph@<ip_address_of_ol8-server>
```
然後 exit 階段作業，並對下列使用者重複。
```
ssh alice@<ip_address_of_ol8-server>
```
結束階段作業，並關閉終端機視窗。

掛載 cgroups v2

Oracle Linux 預設會在開機時掛載 v1 群組。若要使用 cgroups v2，您必須手動配置啟動核心參數。

返回您以 oracle 身分登入的終端機。
新增 cgroups v2 systemd 核心參數。
```
sudo grubby --update-kernel=ALL --args="systemd.unified_cgroup_hierarchy=1"
```
您可以改為執行 sudo grubby --update-kernel=/boot/vmlinuz-$(uname -r) --args="systemd.unified_cgroup_hierarchy=1"，只指定目前的啟動項目。
重新啟動。
```
sudo reboot
```
重新啟動需要幾分鐘的時間完成。

注意：在重新啟動完成且 sshd 常駐程式正在執行中之前，您將無法 ssh 進入系統。
請透過 ssh 重新連線至 ol8-server 系統。
```
ssh oracle@<ip_address_of_ol8-server>
```

驗證 cgroups v2 已掛載。

sudo mount -l | grep cgroup

範例輸出：

cgroup2 on /sys/fs/cgroup type cgroup2 (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,nsdelegate)

檢查掛載之目錄 cgroups 的內容。

ll /sys/fs/cgroup

範例輸出：

total 0
-r--r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cgroup.controllers
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cgroup.max.depth
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cgroup.max.descendants
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cgroup.procs
-r--r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cgroup.stat
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cgroup.subtree_control
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cgroup.threads
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cpu.pressure
-r--r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cpuset.cpus.effective
-r--r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 cpuset.mems.effective
drwxr-xr-x.  2 root root 0 Mar 13 21:20 init.scope
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 io.pressure
-rw-r--r--.  1 root root 0 Mar 13 21:20 memory.pressure
drwxr-xr-x. 87 root root 0 Mar 13 21:20 system.slice
drwxr-xr-x.  4 root root 0 Mar 13 21:24 user.slice

輸出會在其預設位置顯示 root 控制群組。該目錄包含介面檔案，前面加上 cgroup，而與 systemd 相關的目錄 (結尾為 .scope 和 .slice)。

使用虛擬檔案系統

在啟動之前，我們需要一些有關掛載於 /sys/fs/cgroup 的 cgroups 虛擬檔案系統。

顯示參與每個人之 CPU 的 CPU。
```
cat /sys/fs/cgroup/cpuset.cpus.effective
```
範例輸出：
```
[oracle@ol8-server ~]$ cat /sys/fs/cgroup/cpuset.cpus.effective
0-1
```
我們的測試方塊是部署在 VM.Standard2.1 資源配置上的 Oracle Linux 8 執行處理，此為雙核心系統。

顯示作用中的控制器。

cat /sys/fs/cgroup/cgroup.controllers

範例輸出：

[oracle@ol8-server ~]$ cat /sys/fs/cgroup/cgroup.controllers
cpuset cpu io memory pids rdma

稍後會在此實驗室使用 CPU 時，最好查看 CPU 控制器。

顯示由 oracle 產生的處理作業。

首先，我們必須決定 oracle 的使用者 ID (UID)。

who
id

範例輸出：

[oracle@ol8-server ~]$ who
oracle   pts/0        2022-03-13 21:23 (10.39.209.157)
[oracle@ol8-server ~]$ id
uid=1001(oracle) gid=1001(oracle) groups=1001(oracle),10(wheel) context=unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023

使用 UID 時，我們可以找到 oracle 使用者片段。

cd /sys/fs/cgroup/user.slice
ls

範例輸出：

[oracle@ol8-server ~]$ cd /sys/fs/cgroup/user.slice
[oracle@ol8-server user.slice]$ ls
cgroup.controllers      cgroup.subtree_control  memory.events        memory.pressure      pids.max
cgroup.events           cgroup.threads          memory.events.local  memory.stat          user-0.slice
cgroup.freeze           cgroup.type             memory.high          memory.swap.current  user-1001.slice
cgroup.max.depth        cpu.pressure            memory.low           memory.swap.events   user-989.slice
cgroup.max.descendants  cpu.stat                memory.max           memory.swap.max
cgroup.procs            io.pressure             memory.min           pids.current
cgroup.stat             memory.current          memory.oom.group     pids.events

Systemd 指派每個使用者一個名為 user-<UID>.slice 的片段。那個目錄底下是什麼？

cd user-1001.slice
ls

範例輸出：

[oracle@ol8-server user.slice]$ cd user-1001.slice/
[oracle@ol8-server user-1001.slice]$ ls
cgroup.controllers  cgroup.max.descendants  cgroup.threads  io.pressure        user-runtime-dir@1001.service
cgroup.events       cgroup.procs            cgroup.type     memory.pressure
cgroup.freeze       cgroup.stat             cpu.pressure    session-3.scope
cgroup.max.depth    cgroup.subtree_control  cpu.stat        user@1001.service

這些是 oracle 使用者的最上層 cgroups。不過，cgroup.procs 中沒有列出任何程序。所以，使用者處理作業的清單為何？

cat cgroup.procs

範例輸出：

[oracle@ol8-server user-1001.slice]$ cat cgroup.procs
[oracle@ol8-server user-1001.slice]$

當 oracle 在此實驗室開頭開啟 SSH 階段作業時，使用者階段作業便會建立範圍子單位。在此範圍下，我們可以檢查 cgroup.procs 以取得該階段作業下產生的處理作業清單。

注意：使用者可能會有多個以系統連線數目為基礎的階段作業；因此，請視需要取代下方範例中的 3。

cd session-3.scope
ls
cat cgroup.procs

範例輸出：

[oracle@ol8-server user-1001.slice]$ cd session-3.scope/
[oracle@ol8-server session-3.scope]$ ls
cgroup.controllers  cgroup.max.depth        cgroup.stat             cgroup.type   io.pressure
cgroup.events       cgroup.max.descendants  cgroup.subtree_control  cpu.pressure  memory.pressure
cgroup.freeze       cgroup.procs            cgroup.threads          cpu.stat
[oracle@ol8-server session-3.scope]$ cat cgroup.procs
3189
3200
3201
54217

現在我們很難找到程序，可以使用 systemd-cgls 在類似樹狀結構的檢視中顯示相同的資訊。

注意：從虛擬檔案系統內執行時，systemd-cgls 會將 cgroup 輸出限制在目前的工作目錄。

cd /sys/fs/cgroup/user.slice/user-1001.slice
systemd-cgls

範例輸出：

[oracle@ol8-server user-1001.slice]$ systemd-cgls
Working directory /sys/fs/cgroup/user.slice/user-1001.slice:
├─session-3.scope
│ ├─ 3189 sshd: oracle [priv]
│ ├─ 3200 sshd: oracle@pts/0
│ ├─ 3201 -bash
│ ├─55486 systemd-cgls
│ └─55487 less
└─user@1001.service
  └─init.scope
    ├─3193 /usr/lib/systemd/systemd --user
    └─3195 (sd-pam)

限制使用的 CPU 核心

使用 cgroups v2 時，systemd 對 cpuset 控制器有完整的控制。此層次的控制可讓管理員只對特定的 CPU 核心排定工作。

檢查 CPU 的 user.slice。

cd /sys/fs/cgroup/user.slice
ls
cat ../cpuset.cpus.effective

範例輸出：

[oracle@ol8-server cgroup]$ cd /sys/fs/cgroup/user.slice/
[oracle@ol8-server user.slice]$ ls
cgroup.controllers      cgroup.subtree_control  memory.events        memory.pressure      pids.max
cgroup.events           cgroup.threads          memory.events.local  memory.stat          user-0.slice
cgroup.freeze           cgroup.type             memory.high          memory.swap.current  user-1001.slice
cgroup.max.depth        cpu.pressure            memory.low           memory.swap.events   user-989.slice
cgroup.max.descendants  cpu.stat                memory.max           memory.swap.max
cgroup.procs            io.pressure             memory.min           pids.current
cgroup.stat             memory.current          memory.oom.group     pids.events
[oracle@ol8-server user.slice]$ cat ../cpuset.cpus.effective
0-1

cpuset.cpus.effective 顯示 user.slice 所使用的實際核心。如果參數不存在於特定的 cgroup 目錄，或並未設定它，則值會繼承自父項，而此種情況將成為最上層 cgroup 根目錄。

將 system 和使用者 0、1001 和 989 磁碟片段限制為 CPU 核心 0。

cat /sys/fs/cgroup/system.slice/cpuset.cpus.effective
sudo systemctl set-property system.slice AllowedCPUs=0
cat /sys/fs/cgroup/system.slice/cpuset.cpus.effective

範例輸出：

[oracle@ol8-server user.slice]$ cat /sys/fs/cgroup/system.slice/cpuset.cpus.effective
cat: /sys/fs/cgroup/system.slice/cpuset.cpus.effective: No such file or directory
[oracle@ol8-server user.slice]$ sudo systemctl set-property system.slice AllowedCPUs=0
[oracle@ol8-server user.slice]$ cat /sys/fs/cgroup/system.slice/cpuset.cpus.effective
0

注意：No such file or directory 表示 system 片段預設會繼承其來自父項的 cpuset.cpus.effective 值。

sudo systemctl set-property user-0.slice AllowedCPUs=0
sudo systemctl set-property user-1001.slice AllowedCPUs=0
sudo systemctl set-property user-989.slice AllowedCPUs=0

將 ralph 使用者限制在 CPU 核心 1。

sudo systemctl set-property user-8000.slice AllowedCPUs=1
cat /sys/fs/cgroup/user.slice/user-8000.slice/cpuset.cpus.effective

範例輸出：

[oracle@ol8-server ~]$ sudo systemctl set-property user-8000.slice AllowedCPUs=1
[oracle@ol8-server ~]$ cat /sys/fs/cgroup/user.slice/user-8000.slice/cpuset.cpus.effective
1

開啟新的終端機，並且透過 ssh 以 ralph 身分連線到 ol8-server 系統。
```
ssh ralph@<ip_address_of_ol8-server>
```

使用 foo.exe 命令檔測試。

foo.exe &

檢查結果。

top

top 執行之後，按一下 1 key 即可個別顯示 CPU。

範例輸出：

top - 18:23:55 up 21:03,  2 users,  load average: 1.03, 1.07, 1.02
Tasks: 155 total,   2 running, 153 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu0  :  6.6 us,  7.0 sy,  0.0 ni, 84.8 id,  0.0 wa,  0.3 hi,  0.3 si,  1.0 st
%Cpu1  : 93.0 us,  6.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.7 hi,  0.3 si,  0.0 st
MiB Mem :  14707.8 total,  13649.1 free,    412.1 used,    646.6 buff/cache
MiB Swap:   4096.0 total,   4096.0 free,      0.0 used.  13993.0 avail Mem

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
226888 ralph     20   0  228492   1808   1520 R  99.7   0.0 199:34.27 sha1sum
269233 root      20   0  223724   6388   1952 S   1.3   0.0   0:00.04 pidstat
   1407 root      20   0  439016  41116  39196 S   0.3   0.3   0:17.81 sssd_nss
   1935 root      20   0  236032   3656   3156 S   0.3   0.0   0:34.34 OSWatcher
   2544 root      20   0  401900  40292   9736 S   0.3   0.3   0:10.62 ruby
      1 root      20   0  388548  14716   9508 S   0.0   0.1   0:21.21 systemd
...

鍵入 q 以結束頂端。

檢查執行處理之處理器的替代方式。

ps -eo pid,psr,user,cmd | grep ralph

範例輸出：

[ralph@ol8-server ~]$ ps -eo pid,psr,user,cmd | grep ralph
 226715   1 root     sshd: ralph [priv]
 226719   1 ralph    /usr/lib/systemd/systemd --user
 226722   1 ralph    (sd-pam)
 226727   1 ralph    sshd: ralph@pts/2
 226728   1 ralph    -bash
 226887   1 ralph    /bin/bash /usr/local/bin/foo.exe
 226888   1 ralph    /usr/bin/sha1sum /dev/zero
 269732   1 ralph    ps -eo pid,psr,user,cmd
 269733   1 ralph    grep --color=auto ralph

psr 資料欄是 cmd 的 CPU 數目或實際處理作業的 CPU 數目。

結束並關閉用來以 ralph 身分登入的終端機視窗。
終止 foo.exe 工作。

切換回您以 oracle 身分登入的終端機，然後執行下列指令。
```
sudo pkill sha1sum
```

調整使用者的 CPU 重量

享受 alice 連結的時間。她有一個要完成的重要工作，因此我們會給她那對 CPU 的正常優先權兩次。

將 alice 指定至與 ralph 相同的 CPU。

sudo systemctl set-property user-8001.slice AllowedCPUs=1
cat /sys/fs/cgroup/user.slice/user-8001.slice/cpuset.cpus.effective

設定 CPUWeight。

sudo systemctl set-property user-8001.slice CPUWeight=200
cat /sys/fs/cgroup/user.slice/user-8001.slice/cpu.weight

預設加權為 100，因此 200 為該數字的兩倍。

開啟新的終端機，並且透過 ssh 以 ralph 身分連線到 ol8-server 系統。
```
ssh ralph@<ip_address_of_ol8-server>
```
以 ralph 身分執行 foo.exe。
```
foo.exe &
```
Open another new terminal and connect via ssh as alice to the ol8-server system.
```
ssh alice@<ip_address_of_ol8-server>
```
以 alice 身分執行 foo.exe。
```
foo.exe &
```

請透過 top 驗證 alice 是否取得更高的優先順序。

top

頂部執行後，按一下 1 key 以個別顯示 CPU。

範例輸出：

top - 20:10:55 up 25 min,  3 users,  load average: 1.29, 0.46, 0.20
Tasks: 164 total,   3 running, 161 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu0  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 96.5 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  3.2 si,  0.3 st
%Cpu1  : 92.4 us,  7.6 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :  15715.8 total,  14744.6 free,    438.5 used,    532.7 buff/cache
MiB Swap:   4096.0 total,   4096.0 free,      0.0 used.  15001.1 avail Mem 

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND  
   7934 alice     20   0   15800   1768   1476 R  67.0   0.0   0:36.15 sha1sum  
   7814 ralph     20   0   15800   1880   1592 R  33.3   0.0   0:34.60 sha1sum  
      1 root      20   0  388476  14440   9296 S   0.0   0.1   0:02.22 systemd  
      2 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:00.00 kthreadd
...

返回以 oracle 使用者身分登入的終端機。

使用 foo.service 載入 system.slice。

sudo systemctl start foo.service

現在看看最高的輸出仍在執行 alice 終端機視窗中。請參閱 foo.service 使用 CPU 0，而使用者則根據 CPU 的加權分割 CPU 1。

範例輸出：

top - 19:18:15 up 21:57,  3 users,  load average: 2.15, 2.32, 2.25
Tasks: 159 total,   4 running, 155 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu0  : 89.1 us,  7.3 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.7 hi,  0.3 si,  2.6 st
%Cpu1  : 93.7 us,  5.3 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.7 hi,  0.3 si,  0.0 st
MiB Mem :  14707.8 total,  13640.1 free,    420.5 used,    647.2 buff/cache
MiB Swap:   4096.0 total,   4096.0 free,      0.0 used.  13984.3 avail Mem

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
 280921 root      20   0  228492   1776   1488 R  93.4   0.0   0:07.74 sha1sum
 279185 alice     20   0  228492   1816   1524 R  65.6   0.0   7:35.18 sha1sum
 279291 ralph     20   0  228492   1840   1552 R  32.8   0.0   7:00.30 sha1sum
   2026 oracle-+  20   0  935920  29280  15008 S   0.3   0.2   1:03.31 gomon
      1 root      20   0  388548  14716   9508 S   0.0   0.1   0:22.30 systemd
      2 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:00.10 kthreadd
...

指定 CPU 配額

最後，我們將把 CPU 時間限制在 ralph。

返回以 oracle 使用者身分登入的終端機。

將配額設為 5%

sudo systemctl set-property user-8000.slice CPUQuota=5%

這項變更會立即生效，如在 alice 使用者終端機中運作的頂部輸出中所示。

範例輸出：

top - 19:24:53 up 22:04,  3 users,  load average: 2.21, 2.61, 2.45
Tasks: 162 total,   4 running, 158 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu0  : 93.0 us,  4.7 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.7 hi,  0.0 si,  1.7 st
%Cpu1  : 91.7 us,  5.6 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  1.0 hi,  1.0 si,  0.7 st
MiB Mem :  14707.8 total,  13639.4 free,    420.0 used,    648.4 buff/cache
MiB Swap:   4096.0 total,   4096.0 free,      0.0 used.  13984.7 avail Mem

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
 280921 root      20   0  228492   1776   1488 R  97.4   0.0   6:26.75 sha1sum
 279185 alice     20   0  228492   1816   1524 R  92.1   0.0  12:21.12 sha1sum
 279291 ralph     20   0  228492   1840   1552 R   5.3   0.0   8:44.84 sha1sum
      1 root      20   0  388548  14716   9508 S   0.0   0.1   0:22.48 systemd
      2 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:00.10 kthreadd
...

使用 oracle 終端機視窗回復 ralph 使用者上的大寫字。

echo "max 100000" | sudo tee -a user-8000.slice/cpu.max

配額會寫入 cpu.max 檔案，且預設值為 max 100000。

範例輸出：

[oracle@ol8-server user.slice]$ echo "max 100000" | sudo tee -a user-8000.slice/cpu.max
max 100000

您可以啟用 cgroups v2，將使用者在系統負載時限制為特定 CPU，然後將其鎖定成僅使用該 CPU 的百分比。檢視其他資源，以便瞭解 Oracle Linux。

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標題和版權資訊

Run Control Groups Version 2 on Oracle Linux

F54930-01

March 2022