Docker容器cpu利用率问题

1.top原理

top 是读的/proc/stat文件 比如cat /proc/PID/stat 进程的总Cpu时间processCpuTime = utime + stime + cutime + cstime，该值包括其所有线程的cpu时间 某一进程Cpu使用率的计算 计算方法：       1  采样两个足够短的时间间隔的cpu快照与进程快照，            

a每一个cpu快照均为(user、nice、system、idle、iowait、irq、softirq、stealstolen、guest)的9元组;            

b每一个进程快照均为 (utime、stime、cutime、cstime)的4元组；

     2 分别根据a、b计算出两个时刻的总的cpu时间与进程的cpu时间，分别记作：totalCpuTime1、totalCpuTime2、processCpuTime1、processCpuTime2      

    3 计算该进程的cpu使用率pcpu = 100*( processCpuTime2 – processCpuTime1) / (totalCpuTime2 –  totalCpuTime1) (按100%计算，如果是多核情况下还需乘以cpu的个数);

2.docker stats原理：

Cpu数据： docker daemon会记录这次读取/sys/fs/cgroup/cpuacct/docker/[containerId]/cpuacct.usage的值，作为cpu_total_usage；

并记录了上一次读取的该值为pre_cpu_total_usage；

读取/proc/stat中cpu field value，并进行累加，得到system_usage;

并记录上一次的值为pre_system_usage；

读取/sys/fs/cgroup/cpuacct/docker/[containerId]/cpuacct.usage_percpu中的记录，组成数组per_cpu_usage_array；

docker stats计算Cpu Percent的算法： cpu_delta = cpu_total_usage - pre_cpu_total_usage; system_delta = system_usage - pre_system_usage; CPU % = ((cpu_delta / system_delta) * length(per_cpu_usage_array) ) * 100.0

代码：/docker/docker/api/client/stats.go#141 /docker/docker/daemon/daemon.go#1474

3.lxcfs原理

容器启动时，通过-v 将宿主机上 LXCFS 的挂载点 /var/lib/lxc/lxcfs/proc/ 挂载到容器内部的虚拟 /proc 文件系统目录下。 此时在容器内部 /proc 目录下可以看到，一些列 proc 文件，包括 meminfo, uptime, swaps, stat, diskstats, cpuinfo 等。 具体使用参数如下： -v /var/lib/lxc/lxcfs/proc/cpuinfo:/proc/cpuinfo 此时如果用户在容器内读取 /proc/cpuinfo信息，实际上就读取到了 /var/lib/lxcfs/proc/cpuinfo文件， fuse文件系统将读取 cpuinfo的进程 pid传给 lxcfs，lxcfs通过该 pid找到所属的 cgroup分组，并读取该分组中的 /cgroup/cpu信息并返回。

4.总结：

  a) 经过大量测试物理机top和docker里的进程CPU使用率是完全一致的，也分别对比了容器和物理机的/proc/PID/stat和/proc/stat文件的内容，  数据几乎差不多（因为stat文件时刻在变化），而top对cpu的使用率计算方式就是通过这两个文件拿到的数据值。

  b)得出结论，可以在容器内使用top查看进程的cpu使用率。