本篇摘要
本文围绕Linux资源管理与容器技术展开，通过pidstat监控、stress压测演示Cgroups对CPU/内存的精准控制，并实战Ubuntu 22.04下LXC容器的创建、隔离及销毁，验证资源限制与轻量级虚拟化能力。
欢迎拜访： 点击进入博主主页 本篇主题： Docker之cgroups+lxc操作详解 制作日期： 2025.08.28 隶属专栏： 点击进入所属Docker专栏
一. Cgroups资源控制
pidstat与stress
pidstat
- -u：默认参数，显示各进程的 CPU 使用统计。
- -r：显示各进程的内存使用统计。
- -d：显示各进程的 IO 使用情况。
- -p：指定进程号，ALL 表示所有进程。
- -C：指定命令。
- -l：显示命令名和参数。
stress
- -c, –cpu N：产生 N 个进程，每个进程循环调用 sqrt 函数产生 CPU 压力。
- -i, –io N：产生 N 个进程，每个进程循环调用 sync 将内存缓冲区内容写到磁盘上产生 IO 压力，SSD 磁盘环境可能因大量调用 sync 导致 sys 升高但 iowait 为 0。
- -m, –vm N：产生 N 个进程，每个进程循环调用 malloc/free 函数分配和释放内存。
- –vm-bytes B：指定分配内存的大小。
- –vm-keep：一直占用内存，区别于不断释放和重新分配。
- -d, –hdd N：产生 N 个不断执行 write 和 unlink 函数的进程（创建文件，写入内容，删除文件）。
- –hdd-bytes B：指定文件大小。
- -t, –timeout N：在 N 秒后结束程序。
- -q, –quiet：程序运行过程中不输出信息。
- Ubuntu：卸载命令为 apt remove stress -y，安装命令为 apt install stress -y。
下面来简单测试下：
测试stress对用户cpu模拟产生压力：
测试stress对内核cpu模拟产生压力：
测试stress对写入文件产生压力：
其他测试就不过多演示了。
cgroups
相当于进行资源控制的。
查看支持版本： 
- 支持两个版本！
查看cgroups系统：
通过挂载信息找到不同方位控制组存储位置：
查看对shell的cpu的控制信息：
使用cgroups进行对内存的控制
查看相关内容挂载信息：
进入关于内存的挂载位置：
在对应目录里面创建目录，让它受到cgroup控制，发现被初始化好了：
查看最大内存使用限制：
这里改成 20M：
然后进行对内存的压力测试（写50M）及监测：
- 发现正常。
但是如果把对应的pid放入到cgroup限制的里面，它就只能被限制使用20M，然后对应的stress对应的12817进程就会被杀死。
- 符合预期。
总结下：这里对应cgroups有个专门控制内存的文件夹，然后进去后，只要在这里面创建目录，就会自动被初始化一些配置信息，然后这里可以对内存进行限制，然后只需要把对应pid写入对应tasks里面，然后这个进程运行就会收到cgroup里面配置信息的限制了！
使用cgroups进行对用户级cpu的控制
首先我们让stress不停的进行计算的压力测试（在用户cpu内），然后一开始会看到cpu被打满，之后让这个stress进程被它管理起来，然后把对应的cpu利用上线搞到20%，观察pidstat检测情况：
先查找一样cpu组的位置： 
这里发现这里面控制的进程对cpu利用可以满，创建对应测试目录进入。
启动对应的压力测试+监测：
- 监测对应的stress名字的进程，每1秒打一次，200000000次。
- 进行1个进程计算来对用户cpu进行压力测试。
- 把对应的cgroup组可用cpu限制在20%。
- 进行添加对应进程。
最后观察监测情况：
- 发现符合预期。
二.LXC容器
LXC是什么： LXC（LinuX Containers）即Linux容器，属于操作系统层虚拟化技术，是Linux内核容器功能的用户空间接口。它把应用软件系统打包成“容器”，容器内包含应用代码、所需操作系统核心与库；借助统一名字空间和共享API分配硬件资源，为应用打造独立沙箱运行环境，让Linux用户能便捷创建、管理系统或应用容器。
LXC的特点与局限：
- 它是早期简化容器技术使用的方案，用简易工具和模板降低了容器技术使用门槛。
- 但和“直接通过内核调用来用容器技术”比，复杂度没降太多——得学习LXC命令工具，且内核创建依赖命令，批量操作做数据迁移不方便；隔离性也不如虚拟机强。
与Docker的关系：
LXC存在局限后，Docker出现。某种程度上，Docker可看作LXC的增强版，弥补了LXC在易用性、隔离性等方面的不足，推动容器技术进一步普及和发展。
简单来说，LXC是Linux下较早的容器化技术，简化了容器使用但也存在操作门槛与隔离性短板，后续Docker在其基础上做了诸多优化增强，成为更流行的容器解决方案之一。
如图：
LXC指令
1. 检查与准备
- lxc-checkconfig：检查系统环境是否能满足容器运行要求。
2. 容器生命周期管理
- lxc-create：创建新的LXC容器，需指定容器名称与使用的模板。
- lxc-start：启动指定的LXC容器（示例中用了 -d 后台启动）。
- lxc-stop：停止正在运行的LXC容器。
- lxc-destroy：删除已停止的LXC容器。
3. 容器信息查看与交互
- lxc-ls：列出当前系统中所有LXC容器（可加 -f 打印更详细信息）。
- lxc-info：查看某一个LXC容器的详细信息。
- lxc-attach：进入容器内部并执行指定命令（也可直接进入交互式Shell）。
基于linux的ubuntu22.04进行简单的容器生成测试
1.首先安装LXC：
这段内容主要是关于在Ubuntu系统上安装LXC（Linux Containers）的步骤，分为卸载已有LXC和全新安装LXC两部分，最后还提到了CentOS安装（但内容未展示完）。下面是简单概括：
Ubuntu 安装前的卸载（若有旧版LXC）
如果要卸载旧版LXC，按以下步骤清理：
检查并停止容器：
- 用 systemctl status lxc 查看LXC服务状态。
- 用 lxc-stop -n xxx 停止指定容器（xxx 是容器名）；也可先用 lxc-ls -f 遍历所有容器再批量停止。
- 用 lxc-destroy -n xxx 删除已停止的容器。
卸载LXC软件包： 执行 apt-get purge –auto-remove lxc lxc-templates 彻底卸载LXC及模板。
验证卸载： 再次执行 systemctl status lxc，确认服务已不存在，说明卸载完成。
Ubuntu 全新安装LXC（无旧版时）
若系统没装过LXC，直接执行安装：
安装必要软件包： 运行 apt install lxc lxc-templates bridge-utils -y，一次性装好LXC主程序、配置模板、网桥工具。
检查服务状态： 执行 systemctl status lxc，确认LXC服务正常运行。
2.检查对状态以及是否存在容器：
- 发现不存在。
3.下面进行LXC容器创建：
lxc–create –t ubuntu —name host1 — –r xenial –a amd64
解释下：
| lxc-create | LXC 的核心命令，用于创建新容器。 |
| -t ubuntu | 指定使用 Ubuntu 模板 来创建容器（即基于 Ubuntu 系统镜像生成容器）。这里的 ubuntu 是 LXC 预置的模板名称，代表官方提供的 Ubuntu 安装模板。 |
| –name host1 | 设置容器的名称为 host1（后续通过该名称管理容器，如启动、停止等）。 |
| — | 分隔符，用于区分 lxc-create 的通用参数和 模板特有的参数（后面 -r 和 -a 是 Ubuntu 模板专用的）。 |
| -r xenial | 指定容器的 Ubuntu 版本为 xenial（即 Ubuntu 16.04 LTS）。-r 是模板参数，代表 release（发行版版本）。 |
| -a amd64 | 指定容器的 系统架构为 amd64（即常见的 64 位 x86 架构，适用于大多数现代电脑）。-a 是模板参数，代表 architecture（架构）。 |
- 成功并返回对应的用户名及密码。
4.检查相关信息：
- 没有运行，其他正常。
5.启动容器，换个机器进行ssh连接对应容器：
6.测试下功能：
新机器：
宿主机：
- 这里发现明显不一样，说明对应的容器已经与外界隔离了。
7.宿主机进入容器内部执行：
8.停止运行容器+释放：
- 成功销毁！
三.本篇小结
我通过实战掌握了用pidstat和stress测试Cgroups资源控制，限制CPU和内存；并在Ubuntu上实操LXC容器创建与管理，验证了其隔离性，理解了容器化技术的核心原理与基础操作。
