背景
Docker 容器作为一种轻量级虚拟化技术，已广泛应用于云计算和容器编排等场景中。然而，与传统虚拟化技术相比，容器对 CPU 资源的管理存在一些问题。特别是在多个容器之间共享主机 CPU 的情况下，较难控制容器的 CPU 使用率，容器间的 CPU 争用也会导致容器的性能下降。
本文将探讨如何解决 Docker 容器中可能出现的 CPU 使用率过高问题，尤其是在多容器共存的环境中，通过限制容器的 CPU 使用率，增加容器的 CPU 抢占权，减少容器之间的 CPU 争用，提升容器的性能。
方案
方案一：使用 Docker 的 CPU 模式
Docker 为了解决容器的 CPU 使用率问题，提供了两种 CPU 模式：cpu-shares和cpu-quota。这两种模式都可以限制容器的 CPU 使用率，但具体的实现方式有所差别。
cpu-shares 模式：指定容器在 CPU 使用上的相对权重，权重值越大，容器使用 CPU 的时间就越多。如果系统 CPU 繁忙，所有容器的 CPU 使用率都会减少，但按照权重分配比例进行。
cpu-quota 模式：为容器指定一个 CPU 时间段，每个时间段的长度以微秒为单位。容器可以在每个时间段内使用 CPU，当一个时间段用完后，容器就无法再使用 CPU，直到下一时间段。
实现步骤
以限制 cpu-shares 模式为例：
- 在创建容器时，使用
--cpu-shares参数指定容器的 CPU 权重，如--cpu-shares=512表示容器的 CPU 权重为512，是默认权重1024的一半。
docker run --cpu-shares 512 nginx
- 查看容器的 CPU 使用情况，可以使用
docker stats命令查看。
docker stats
方案二：使用 CPUset 和 CFS 限制容器 CPU 使用率
除了使用 Docker 的 CPU 模式，还可以通过 CPUset 和 CFS 两个内核特性来限制容器的 CPU 使用率。
CPUset：可将 CPU 资源划分为若干组，每组分配一部分 CPU。可以将容器的 CPU 放在一个组中，限制组中容器的 CPU 使用率。
CFS：一种进程调度机制，可以将 CPU 资源划分为若干条红黑树，每个容器使用一个红黑树，全局共享这些树。
实现步骤
以使用 CPUset 和 CFS 限制容器 CPU 使用率为例：
- 创建一个 CPUset，将 CPU 1，2 分配给此 CPUset。
sudo cset set -c 1,2 -m machineA
- 创建一个容器并将其绑定到该 CPUset。
docker run --cpuset-cpus=1,2 nginx
- 查看容器 CPU 使用情况，可以使用
docker stats命令查看。
docker stats
总结
本文介绍了解决 Docker 容器中可能出现的 CPU 使用率过高问题的两种方法，分别是使用 Docker 的 CPU 模式和使用 CPUset 和 CFS 限制容器 CPU 使用率。这两种方法都可以有效地限制容器的 CPU 使用率，提高容器性能。但是每种方法都有一些局限性，需要根据实际情况选择适合的方法。
示例代码
以下示例展示了如何使用 Docker 的 CPU 模式来限制容器的 CPU 使用率。
# 创建一个 Nginx 容器，并限制其 CPU 使用率为512 docker run --cpu-shares 512 nginx # 查看容器的 CPU 使用情况 docker stats
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