近日，LinkedIn工程團隊發(fā)表了一篇題為“不要讓Linux控制組不受控制地運行”的文章?？刂平M（cgroup）是Linux的一項特性，像Docker和CoreOS這樣的項目使用該特性限制進程的資源使用。該文概括地介紹了cgroup在內(nèi)存管理方面存在的幾個可能導致性能退化的問題以及可能的解決方案。

Cgroup是一種可以確保應(yīng)用程序使用的資源不超出限額的機制，但不保證隔離性。一個操作系統(tǒng)實例中可以運行多個cgroup，其中每一個所使用的內(nèi)存、CPU等都有不同的限額。不過，當有額外的內(nèi)存需求（文章作者稱之為“內(nèi)存壓力”）時，操作系統(tǒng)的行為可能會導致在cgroup中運行的應(yīng)用程序出現(xiàn)意料之外的不良結(jié)果。

Cgroup是按層次組織的，操作系統(tǒng)在“根”cgroup中運行，其他cgroup都是根cgroup的子節(jié)點。例如，Docker容器會運行在根cgroup的一個子cgroup中。

該文探討的問題涉及“匿名內(nèi)存”和“頁面緩存”，前者是程序請求的內(nèi)存，后者用來存儲程序數(shù)據(jù)的緩存版本。通常，這些數(shù)據(jù)是保存在類似硬盤這樣的永久性存儲上，供程序執(zhí)行時使用。緩存用于提高那些數(shù)據(jù)的訪問速度。這兩種內(nèi)存類型的分配總是可以被根cgroup或操作系統(tǒng)作廢。

當主存可用時，操作系統(tǒng)會將頁面緩存加載到RAM，但當應(yīng)用程序請求額外的內(nèi)存時，它會回收內(nèi)存。內(nèi)存回收會導致頁面緩存被刪除，這是跨cgroup的，因為在這種情況下，OS不會遵守cgroup自己的設(shè)置。這可能導致cgroup的頁面緩存被回收，影響了應(yīng)用程序的性能。

當通過回收頁面緩存滿足了cgroup的內(nèi)存需求時，另一個問題出現(xiàn)了。用于存儲頁面緩存的內(nèi)存是cgroup內(nèi)存限額的一部分。因此，如果cgroup（在Docker環(huán)境里，則是容器）分得了8GB內(nèi)存，則它需要將這8GB的空間同時用于頁面緩存和匿名內(nèi)存。這一點很容易忽視，因而可能會導致錯誤的性能預(yù)期。

當需要的主存超過系統(tǒng)可用的內(nèi)存時，操作系統(tǒng)會執(zhí)行交換操作，將存儲在主存中的程序數(shù)據(jù)寫入輔存，如硬盤。操作系統(tǒng)可以從任意子cgroup把用戶內(nèi)存交換出去，導致那些組中的應(yīng)用程序性能退化。

對于這些問題，文章作者提出了幾項建議，其中包括“預(yù)觸（pre-touching）”內(nèi)存，即確保內(nèi)存在進程啟動時分配，而不是在程序請求時。在不同的平臺上，具體的做法也不相同。另外，也可以更好地估計應(yīng)用程序的內(nèi)存占用，那樣，內(nèi)存分配就可以更準確。頁面緩存不容易估計，但匿名內(nèi)存很容易。匿名內(nèi)存可以通過類似駐留集大?。≧SS）這樣的系統(tǒng)指標來估計。

新版本的cgroup已經(jīng)發(fā)布。該版本包含若干改進，但尚未針對這些情況進行測試。

查看英文原文：Memory Issues with Linux Control Groups Might Affect Containerized Applications