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很多接触DockeR的同学，都接触过cgRoup这个名词。它是linux上的一项古老的技术，用来实现资源限制，比如CPU、内存等。但有很多同学反映，这项技术有点晦涩，不太好懂。
这就是本篇文章存在的目的，会让你以最简单直观的方式，了解cgRoups到底是个什么东西。
cgRoups，是实现dockeR功能的重要底层设施。如上图，使用cgRoups，能够把操作系统的各项资源变成池子，然后通过配置获取相应的资源。
那它是怎么实现的呢?
要注意cgRoups这个名词，它有两个特性。首先是c，就是ContRol的意思，是个动词;第二部分，就是gRoups，证明它是个组。
1. 动词的目标
contRol，用来限制什么呢?除了CPU、内存，还有啥?
使用Mount命令，查看当前系统支持的限制目标，它有个专用的名词，叫做子系统。
不同的系统版本，会有一些细微的区别，大体上，子系统的分类包含下面这些：
CPu,cPUAcct CPu主要限制进程的 CPu 使用率，cPUAcct可以统计 cgRoups 中的进程的 CPu 使用报告 CPUSet 可以为 cgRoups 中的进程分配单独的 CPu 节点或者内存节点，就像NuMa做的那些事情一样 blkio 可以限制进程的块设备 io，比如物理设备(磁盘，固态硬盘，USB 等等) devices 控制进程能够访问某些设备 net_cls 标记 cgRoups 中进程的网络数据包，然后可以使用 tc 模块(tRaFFic contRol)对数据包进行控制 net_pRio &Mdash; 这个子系统用来设计网络流量的优先级 fReezeR 可以挂起或者恢复 cgRoups 中的进程。 ns 可以使不同 cgRoups 下面的进程使用不同的 naMespACE hugetlb 主要针对于HugeTLB系统进行限制，这是一个大页文件系统。
内容很多，但我们平常关注的大多数就是内存和CPU，这些繁杂的细节，不影响我们理解它的设计原则。
下面就以CPU为例，来看一下子系统的实际表现。
2. CPU使用限制的例子
首先，我们进入CPu子系统目录。
cd /sYs/fs/cgRoup/CPu
然后，创建一个组名为xjjdog的cgRoups，这个名字，就叫做控制组。
MkdiR xjjdog
这时候，神奇的事情发生了。我们使用ll命令，查看xjjdog目录中的内容，发现系统已经为我们默认生成了一堆文件。
通过控制这些文件里面的数值，就可以对资源进行限制。比如CPu.cfs_quota_US文件，如果我们往里写入100000(十万)，那么就证明使用了xjjdog的cgRoup，最多能够使用1核的CPU。写入20000，证明最多使用使用1/5核的CPU。
这是因为，CPu.cfs_peRiod_US这个配置文件，默认把1核CPu分成了10万份。
那我们就写入20000试一下。
sudo echo 20000 > xjjdog/CPu.cfs_quota_US
我们把当前Shell的pid，加入被受控进程列表。
echo $$ > xjjdog/tasks
执行完毕之后，再启动一个死循环。
wHile tRue;do ;;done;
重新打开一个Shell，使用top观察CPU的使用率。可以发现，我们的死循环，最多只使用了20%的CPU。US保持在20%以下，且不间断的在各个CPu之间切换。
依次试验以下的命令，可以发现CPU的使用，会逐步增加，大体上和我们的限额是相等的。
sudo echo 40000 > xjjdog/CPu.cfs_quota_US sudo echo 60000 > xjjdog/CPu.cfs_quota_US sudo echo 100000 > xjjdog/CPu.cfs_quota_US
其他的资源限制，都是类似的思路。那么最重要的工作，就是需要知道CPu.cfs_quota_US这样的字眼，代表的是什么意思，这些对着手册来看是很容易掌握的。比如quOTA是配额的意思，很明显就是限制资源的使用。
如上图，子系统可以控制多个tasks，把它纳入到控制组之内。我们上篇文章讲到，可以将bash进程，作为dockeR系统的1号进程，那么同样的，这个1号进程的子进程，都会共享同样的限额配置。
3. gRoup的意思
浅显的来讲，gRoup就是指的对各种资源进行分组。不同名字的资源，有不同的隔离配置。但它有更多的特性。
比较重要的，是它的层级关系(HieRaRchy)。这个也比较好理解，它主要是为了简化配置而存在的。
比如我上面的xjjdog目录，对CPu的限制限制在0.5核。这时候，我想要有另外一个应用，对CPu的使用限制在0.5核，同时限制内存1gb，那么就可以直接在xjjdog目录下创建xjjdog0目录，在xjjdog0目录下只配置内存方面的就可以了。
另外，如果你在外层的CPu限额限制了2coRe，然后在继承的目录里限制了1/5核，那它就只能使用操作系统的2/5核。这也是继承的一个特性。
cgRoups是2006年诞生的，发起人是Google 的工程师(RohIT Seth 和 Paul Menage )。在 2008 年成功合入 linux 2.6.24 版本中，可以说这项技术是很古老的。cgRoups目前已经成为 sYsteMd、DockeR、linux ContAIneRs(LXC) 等技术的基础。
像Windows平台的WSL，是没有cgRoups功能的，使用Mount命令可以验证，这证明了它是不能把dockeR跑起来的，因为缺乏基础。不过，WSL2已经可以了。
有些同学对dockeR目前的发展现状有些担心，但当你熟悉了这几个常见的底层原理，读完容器的标准之后，就会发现，上层的实现无论是换成dockeR也好，换成contAIneRd也罢，都一样!
作者简介：小姐姐味道 (xjjdog)，一个不允许程序员走弯路的公众号。聚焦基础架构和linux。十年架构，日百亿流量，与你探讨高并发世界，给你不一样的味道。
