Cgroups

cgroups (англ. control groups) — механізм ядра Linux, який обмежує і ізолює обчислювальні ресурси (процесорні, мережні, ресурси пам'яті, ресурси вводу-виводу) для груп процесів. Механізм дозволяє утворювати ієрархічні групи процесів із заданими ресурсними властивостями і забезпечує програмне керування ними.

Історія

Розробка була розпочата інженерами Google Полом Менеджем (Paul Menage) і Рохітом Сетом (Rohit Seth) в 2006 році і спочатку називалася «контейнери процесів» (англ. process containers)^[1]. У 2007 році проект був перейменований в cgroups (від англ. control groups) з причини неоднозначності значення терміна «контейнер» в ядрі Linux.

Починаючи з версії 2.6.24 ядра Linux технологія включена в офіційні версії ядра^[2]. З цього моменту розробка значно активізувалася, в механізм додано багато додаткових можливостей, механізм істотно використовується в технології ініціалізації systemd, а також є ключовим елементом у реалізації системи віртуалізації на рівні операційної системи LXC.

Можливості

Одна з цілей механізму cgroups — надати єдиний програмний інтерфейс до цілого спектру засобів управління процесами, починаючи з контролю одиничного процесу (таких як, наприклад, утиліта nice) аж до повної віртуалізації на рівні системи (як у OpenVZ, Linux-VServer, LXC).

Механізм надає такі можливості:

• обмеження ресурсів (англ. resource limiting): використання пам'яті, в тому числі віртуальної^[3]
• пріоритезацію: різним групам можна виділити різну кількість процесорного ресурсу^[4] та пропускної спроможності підсистеми вводу-виводу^[5]
• облік: підрахунок витрат тих чи інших ресурсів групою^[6]
• ізоляцію: поділ просторів імен для груп таким чином, що одній групі недоступні процеси, мережні з'єднання і файли іншої^[2]
• управління: призупинення (англ. freezing) груп, створення контрольних точок (англ. checkpointing) та їхнє перезавантаження^[6]

Використання

Контрольна група (cgroup) — набір процесів, об'єднаних за деякими ознаками, угруповання може бути ієрархічним з успадкуванням обмежень і параметрів батьківського групи. Ядро Linux надає доступ до множини так званих контролерів (підсистем) через інтерфейс cgroup^[2], наприклад, контролер «memory» обмежує використання оперативної пам'яті, контролер «cpuacct» враховує використання процесорного часу.

Керування в cgroups можливе різними способами:

• через доступ до віртуальної файлової системи cgroup (по типу /proc) безпосередньо;
• утилітами cgcreate, cgexec, cgclassify (з libcgroup);
• використовуючи демон механізму правил (англ. rules engine daemon), який автоматично переміщує процеси певних користувачів, груп або команд в cgroups згідно конфігурації;
• побічно через інші програмні засоби, що використовують cgroups, наприклад, через систему віртуалізації LXC^[7], бібліотеку libvirt, технологію ініціалізації systemd, кластерне управляюче програмне забезпечення Grid Engine^[8].

Опис установки і використання механізму включено в документацію ядра Linux^[9].