Linux-VServer - správa výpočetních zdrojů

16. 10. 2007 | Jaroslav Tomeček

Články - Linux-VServer - správa výpočetních zdrojů  

V našem seriálu jsme se dostali na závěr. Zbývá nám již poslední kapitola, která se bude zabývat správou výpočetních zdrojů. V dnešním díle se zaměříme na Linux-VServer, v příštím probereme stejnou problematiku u OpenVZ.

Správa výpočetních zdrojů

Velmi důležitou součástí administrace virtuálních serverů je správa výpočetních zdrojů. Dovoluje změnit limity či upravit přidělení například virtuální paměti serveru, a to i za běhu. Můžeme tedy dynamicky snížit i zvýšit přidělené množství zdroje. Podobnou úpravu v takové míře nejrozšířenější paravirtualizační nástroj XEN neumožňuje.

Linux-VServer i OpenVZ nabízejí utility pro změnu měkkých a tvrdých limitů výpočetních zdrojů, kde tvrdý limit je horním mantinelem rozsahu nastavení měkkého limitu. Tvrdý (hard) limit bývá nastaven z vně virtuálního serveru, měkký (soft) limit je umožněno změnit i privilegovaným procesům příslušného serveru.

Linux-VServer

Linux-VServer rozšiřuje přidělování výpočetních zdrojů z procesů na celé kontexty. Mechanismus vychází z limitů, které můžeme nastavit ve standardním linuxovém prostředí.

V následující tabulce je uveden seznam standardních linuxových výpočetních zdrojů. Sloupce mají tento význam:

• ID – číslo zdroje
• Jméno – označení zdroje
• proc-fs – označení užívané v /proc/virtual/*/limit
• ulimit – přepínač pro utilitu ulimit
• jednotka – odpovídající jednotka
• popis – textový popis zdroje

ID	Jméno	proc-fs	ulimit	jednotka	popis
0	CPU		-t	ms	Čas CPU
1	FSIZE		-f	KiB	Maximální velikost souboru
2	DATA		-d	KiB	Maximální velikost datového segmentu
3	STACK		-s	KiB	Maximální velikost zásobníku
4	CORE		-c	KiB	Maximální velikost souboru core
5	RSS	RSS	-m	page	Maximální Resident set size
6	NPROC	PROC	-u	1	Maximální počet procesů
7	NOFILE	FILES	-n	1	Maximální počet otevřených souborů
8	MEMLOCK	VML	-l	page	Maximální locked-in-memory adresový prostor
9	AS	VM	-v	page	Maximální adresový prostor
10	LOCKS	LOCKS	-x	1	Maximální počet držených souborových zámků
11	SIGPENDING		-i	1	Maximální počet čekajících signálů
12	MSGQUEUE	MSGQ	-q	Byte	Maximum bajtů v POSIX mqueues
13	NICE			1	Maximální možná hodnota nice prio
14	RTPRIO		-r	1	Maximální realtime priorita

Linux-VServer rozšiřuje jádro o limity uvedené v následující tabulce:

ID	Jméno	proc-fs	jednotka	popis
15	NSOCK	SOCK	1	Maximální počet otevřených soketů
16	OPENFD	OFD	1	Maximální počet otevřených FD
17	ANON	ANON	page	Maximální velikost anonymous memory
18	SHMEM	SHM	page	Maximální velikost sdílené paměti
19	SEMARY	SEMA	1	Maximální počet polí semaforů
20	NSEMS	SEMS	1	Maximální počet semaforů
21	DENTRY	DENT	1	Maximální počet struktur dentry

Rozlišují se dva typy limitů. Hard limit nastaví hranici, kterou z pohledu virtuálního serveru nelze překonat. Soft limit je hranice nižší nebo rovná hard limitu a pouze privilegované procesy (s povolenou CAP_SYS_RESOURCE capability) jsou oprávněny tento limit změnit.

Linuxové limity (vycházející z SVr4, 4.3BSD, POSIX.1-2001) pro virtuální prostředí můžeme měnit v konfiguraci virtuálního serveru. Vytvoříme odpovídající soubor v adresáři /etc/vservers/<vserver-name>/rlimits. Možné limity jsou: cpu, fsize, data, stack, core, rss, nproc, nofile, memlock, as a locks. Ostatní limity v současných verzích systému není možné upravit. Každý soubor omezuje právě jeden z těchto zdrojů. Může se však vyskytovat ve čtyřech podobách:

• název_zdroje – Obsahuje hard- a soft-limit zdroje.
• název_zdroje.hard – Obsahuje hard limit zdroje.
• název_zdroje.soft – Obsahuje soft limit zdroje.
• název_zdroje.min – Obsahuje minimální garantovanou hodnotu zdroje.

Namísto konkrétní hodnoty je možné použít speciální slovo inf, které značí neomezený zdroj.

U běžcích kontextů pro změnu limitů využijeme utilitu vlimit. Její základní syntax je následující:

# vlimit -c xid [-a] [[-H|M|S] --resource value]

Přepínač -c označuje kontextové číslo, přepínač -a vypíše všechny dostupné limity, přepínač -H označuje hard limit, -S soft limit a -M minimální garantovanou hodnotu zdroje. --resource značí zdroj a value jeho hodnotu.

Zdroje, které je možné nastavit utilitou vlimit jsou: cpu, fsize, data, stack, core, rss, nproc, nofile, memlock, as, locks, msgqueue, nsock, openfd, anon, shmem, semary, nsems a dentry.

Linuxové limity SIGPENDING, NICE a RTPRIO nelze pro kontexty omezit.

Paměťové limity

Pro správnou funkčnost paměťových limitů je nutné, aby měl kontext statické číslo.

Paměťových limitů se týkají zdroje as a rss. Resident Set Size (rss) je počet stránek, které jsou k dispozici v RAM. Address Space (as) je celkový počet stránek, které jsou namapovány v každém procesu kontextu.

Pokud virtuální server přesáhne hard limit rss, OOM killer vybere a zabije proces. Soft limit rss je zobrazen jako maximální dostupná paměť. Po překročení hard limitu as není žádný proces zabit, systém pouze ohlásí chybu. Soft limit as není v současné implementaci využit.

Pro správné zobrazování volné paměti z pohledu kontextu musíme vložit do souboru /etc/vservers/<name_of_kontext>/flags řádek virt_mem.

Rozdílný význam mají hard a soft limit při zvýšení jejich hodnoty. Zvýšíme-li limit rss nad původně zvolenou hodnotu jako hard, je rozdíl vrácen ke swap. Pokud jej zvýšíme jako soft limit, je paměť navrácena k volné RAM.

Příště

Probrali jsme konfiguraci limitů hardwarových zdrojů u Linux-VServeru. Mezi jeho nesporné výhody patří fakt, že vychází z původních limitů, které jsou již v Linuxu obsaženy. V příštím díle se podíváme do nepříliš průhledného světa OpenVZ. Tento systém totiž zavádí zcela nové pojmy a postupy, což může nadělat mnoha uživatelům vrásky.

Seriál Virtualizace na úrovni jádra (dílů: 8)

První díl: Virtualizace na úrovni jádra operačního systému, poslední díl: Linux-VServer - správa výpočetních zdrojů.
Předchozí díl: Linux-VServer a OpenVZ - přidělování CPU

Diskuse k tomuto článku

[Petr]

Tento článek mi tak trochu přijde jako výpis man stránky. Bez příkladů. Nejsou podrobněji vysvětkeby ony záhadné parametry, asi se předpokládá, že všichni ví co znamenají a jak se použijí. Asi jsem zrovna ve škole chyběl. Pokud chci vserveru nechat max 128 M paměti, drobný swap a max 10% procesoru tak mi ta tabulka nic použitelného neříká. Neuswapuje se to potom? Chtělo by to tedy nějaké příklady z praxe - kombinace různých parametrů a praktické zkušenosti s nimi. Je možné zmírnit dopad DOS útoku mířeného na některý vserver, tak aby dopad na celý stroj byl minimální? Něco jiného však je, pokud přímo majitel vserveru dělá naschvály ....