Ограничение потребления ресурсов процессов в Unix

1. Обзор Запуск нескольких процессов в наших системах Linux требует от них совместного использования ресурсов, таких как центральный процессор, оперативная память и дисковое пространство. Чтобы избежать зависания ресурсоемких процессов, приводящих к зависанию системы, мы можем пожелать ограничить ресурсы, потребляемые другими процессами. В этом руководстве мы узнаем, как добавить ограничения в отношении процессора, оперативной памяти и дискового пространства. Мы будем использовать такие команды, как ulimit, cgroups, systemd-run, ionice, и nice. В некоторых случаях для выполнения этих команд потребуются разрешения суперпользователя.

2. Использование systemd-run systemd-run - это системный менеджер и менеджер служб, доступный напрямую в большинстве дистрибутивов Linux. Он занимается запуском процессов, служб и демонов. Этот инструмент позволяет нам добавлять ограничения непосредственно к конкретному процессу, который мы хотим запустить.

• Например, мы можем запустить процесс с ограничением в 1 ГБ оперативной памяти:

$ systemd-run --scope -p MemoryLimit=1000M ./myProcess.sh

Здесь, myProcess.sh был запущен с помощью systemd-run и может обращаться только к указанной оперативной памяти.

• Мы также можем использовать это, чтобы заставить процесс использовать только максимальный процент процессора:

$ systemd-run --scope -p CPUQuota=10% ./myProcess.sh

• systemd-run позволяет нам сочетать ограничение как процессора, так и памяти:

$ systemd-run --scope -p MemoryLimit=1000M -p CPUQuota=10% ./myProcess.sh

3. Использование ulimit ulimit позволяет нам перезаписывать или создавать ограничения на оперативную память и дисковое пространство. Это встроенная функция оболочки bash.

3.1 Жесткие и мягкие ограничения Для всех пользователей в системе существует жесткое ограничение, устанавливаемое администратором. Затем существует мягкое ограничение, которое каждый пользователь может установить самостоятельно. Эти ограничения остаются в силе до тех пор, пока их не изменят.

• Давайте установим мягкое ограничение в 1ГБ оперативной памяти для нашего текущего пользователя:

$ ulimit -Sv 1000000

Теперь любой запущенный нами процесс сможет использовать только 1ГБ оперативной памяти. Это ограничение повлияет на все запускаемые нами процессы в будущем, но мы можем изменить его перед запуском следующего процесса, если пожелаем.

• С помощью ulimit мы также можем добавить ограничения на максимальный размер файла, создаваемого процессом, тем самым ограничивая используемое дисковое пространство:

$ ulimit -Sf 2000

Теперь все процессы, запускаемые нашим пользователем, будут способны создавать или копировать файлы только с максимальным размером 2 МБ. Следует отметить, что это ограничение распространяется на каждый файл.

• Мы также можем комбинировать ограничения:

$ ulimit -Sv 1000000 -Sf 2000 && ./myProcess.sh

Здесь мы установили мягкие ограничения на оперативную память и размер файла и сразу же запустили myProcess.sh.

3.2 Как отменить ограничения, установленные с помощью ulimit Любой пользователь может изменить свое мягкое ограничение. Однако общие жесткие ограничения по-прежнему имеют приоритет. Однако изменить жесткое ограничение может только администратор.
Обычно мы указываем ограничение для ulimit численно. Однако для сброса ограничений ulimit мы можем использовать ключевое слово unlimited .

• Давайте представим, что мы установили некоторые ограничения:

$ ulimit -Sv 1000000 -Sf 2000
$ ulimit -a
...
file size               (blocks, -f) 2000
...
virtual memory          (kbytes, -v) 1000000
...

• Чтобы устранить их, мы устанавливаем вместо них неограниченный лимит:

$ ulimit -Sv unlimited -Sf unlimited 
$ ulimit -a 
...
file size (blocks, -f) unlimited 
...
virtual memory (kbytes, -v) unlimited 
...

4. Использование cpulimit может ограничить использование ЦП новыми или существующими процессамиcpulimit. Этот инструмент обычно доступен в Ubuntu.

• Если мы используем другой дистрибутив, нам может потребоваться получить его:

$ sudo apt-get install cpulimit

4.1. Как использовать это в новом процессе

• Мы можем напрямую запускать новые процессы с примененным ограничением ЦП:

$ cpulimit -l 20 firefox
Process 5202 detected

Здесь мы запустили новый процесс – браузер Firefox - с ограничением процессора в 20%.