如何限制用户的CPU与内存调用

写在前面

如果你恰好有一台有root权限的共享服务器独享服务器,那么在日常的使用过程中,那么你可能需要学会创建、管理服务器中的所有账号,以便于你的同伴与你共同使用。此前我们制作过服务器账号管理的基础代码:用户管理命令(useradd, passwd, userdel, su)。这时候如果一个一个用户创建,既耗时又耗力;或者在很多情况下需要限制各个用户对计算资源的调用情况,也是一个比较复杂的问题。那有没有办法可以相对便捷的完成这个需求呢?

本篇推文给出了一个具体实例,它可以实现:

(1)循环创建多个用户

(2)为每个用户设置随机密码(3)限制计算资源(如内存、进程、CPU使用率等)本教程在Linux环境中进行演示,如果你对下面的教程比较迷茫,那么你可以先行学习编程教程:

十小时学会Linux

生信Linux及服务器使用技巧

R语言基础学习手册

管理账号

一、工具包安装

如果你还没有安装pwgen(一个生成随机密码的工具)以及cgroup-tools,可以使用以下命令进行安装

sudo apt install pwgen
sudo apt-get install cgroup-tools

二、资源限制

1、版本查看

# 查看目前所有组
getent group

#通过下面这条命令来查看当前系统使用的 Cgroups V1 还是 V2,不同版本对应设置命令有区别
stat -fc %T /sys/fs/cgroup
#V1版本
#本教程基于V1版本进行演示
tmpfs

2、默认资源查看

#查看任务Id为338283的任务cpu默认所属组
cat /proc/338283/cgroup
1.jpg
#查看任务Id为338283的任务cpu消耗情况
#在bash中启动一个死循环来消耗cpu,正常情况下应该使用100%的cpu
while :; do echo test > /dev/null; done
2.jpg

3、配置文件准备

#配置文件1,主要进行cpu的设置,用于识别步骤4中的/etc/cgconfig.conf文件
#打开编辑文件
sudo nano /etc/systemd/system/cgconfig.service
#输入以下信息
[Unit] 
Description=Control Group configuration service 
After=systemd-udevd.service local-fs.target 

[Service] 
Type=forking 
ExecStart=/sbin/cgconfigparser -l /etc/cgconfig.conf 
ExecReload=/sbin/cgconfigparser -l /etc/cgconfig.conf 
ExecStop=/sbin/cgconfigparser -k /etc/cgconfig.conf 
RemainAfterExit=yes 

[Install]
WantedBy=multi-user.target

#配置文件2,主要进行用户和cgroup匹配,用于识别步骤4中的/etc/cgrules.conf文件
#打开编辑文件
sudo nano /etc/systemd/system/cgrulesengd.service
#输入以下信息
[Unit]
Description=Control Group rules daemon
After=systemd-udevd.service local-fs.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/sbin/cgrulesengd
ExecReload=/sbin/cgrulesengd
ExecStop=/sbin/cgrulesengd
RemainAfterExit=yes 

[Install]
WantedBy=multi-user.target

4、新建用户并进行资源限制

# 定义用户信息
# 创建用户并设置资源限制
users="user1 user2 user3"
for user in $users; do
    # 设置随机12位密码
    password=$(pwgen 12 1)
    # 创建用户、设置家目录
    sudo useradd -m -G testuser -s /bin/bash "$user"
    # 修改用户密码
    echo "$user:$password" | sudo chpasswd
    # 输出用户名和密码到文件
    echo "Username: $user; Password: $password" >> ~/project/07_adduser/testuser_key.txt

    # 为用户设置资源限制(ulimit)
    sudo bash -c "echo 'ulimit -m 104857600' >> /home/$user/.bashrc"  # 设置物理内存限制为 100GB
    sudo bash -c "echo 'ulimit -v 209715200' >> /home/$user/.bashrc"  # 设置虚拟内存限制为 200GB
    sudo bash -c "echo 'ulimit -u 3000' >> /home/$user/.bashrc"  # 设置进程数

    # 创建一个 cgroup 组
    sudo mkdir /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/${user}
    
    #在每一个 100 毫秒的时间周期内,user_limit 控制组内的进程所能使用的 CPU 时间被严格限制在 13 毫秒以内。从资源使用比例的角度计算,该控制组内进程可使用的 CPU 资源仅占总 CPU 资源的 13%(即 13 毫秒 / 100 毫秒)
    echo 100000 | sudo tee /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/${user}/cpu.cfs_period_us
    echo 13000 | sudo tee /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/${user}/cpu.cfs_quota_us
    cat /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/${user}/cpu.cfs_period_us
    cat /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/${user}/cpu.cfs_quota_us
    echo "设置完成:$user 的虚拟内存、物理内存和进程数已限制。请重新登录确认"
done

#cgroup资源限制永久生效
# 1.编辑 sudo vi /etc/cgconfig.conf 文件,添加以下内容:
group  user1 {
  cpu{
      cpu.cfs_period_us = 100000;
      cpu.cfs_quota_us = 13000;
  }
}

group  use2 {
  cpu{
      cpu.cfs_period_us = 100000;
      cpu.cfs_quota_us = 13000;
  }
}

group  user3 {
  cpu{
      cpu.cfs_period_us = 100000;
      cpu.cfs_quota_us = 13000;
  }
}
# 2.编辑sudo vi /etc/cgrules.conf 文件,添加以下内容,
user1 cpu /user1
user2 cpu /user2
user3 cpu /user3
      
# 3.重启cgconfig服务
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable cgconfig
sudo systemctl restart cgconfig
# 4、重启cgrulesengd服务
sudo systemctl enable cgrulesengd.service
sudo systemctl restart cgrulesengd.service

5、检查资源限制是否正确

#登录user1账号后查看物理内存和进程数情况
ulimit -a
1.jpg
#在bash中启动一个死循环来消耗cpu,查看cpu是否得到控制
while :; do echo test > /dev/null; done
4.png
5.png

当然你也可以时不时地在终端直接用命令看看各个用户占用了多少内存:

ps aux --sort=-%mem | awk 'NR>1 {print $1, $6/1024}' | \
    awk '{a[$1]+=$2} END {for (user in a) print user, a[user]/1024 " GB"}' | \
    sort -k2 -n -r
6.png

6、用户删除和cgroup删除

#删除user1用户
sudo userdel -r -f user1
#删除user1的cgroup组
sudo rmdir  /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/user1/
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,490评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,581评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,830评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,957评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,974评论 6 393
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,754评论 1 307
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,464评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,357评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,847评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,995评论 3 338
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,137评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,819评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,482评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,023评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,149评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,409评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,086评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容