Docker konteynerinin çalışma zamanı performans maliyeti nedir?

Docker konteynerinin çalışma zamanı performans maliyetini kapsamlı bir şekilde anlamak istiyorum. Anekdotal ağ ~ 100µs yavaş olmak için referanslar buldum .

Ayrıca çalışma zamanı maliyet "ihmal edilebilir" ve "sıfıra yakın" referansları buldum ama bu maliyetlerin ne olduğunu daha kesin bilmek istiyorum. İdeal olarak Docker'ın bir performans maliyetiyle neyi soyutladığını ve performans maliyeti olmadan soyutlanan şeyleri bilmek istiyorum. Ağ, CPU, bellek vb.

Ayrıca, soyutlama maliyetleri varsa, soyutlama maliyetini aşmanın yolları vardır. Örneğin, bir diski doğrudan Docker'a veya doğrudan Docker'a bağlayabilirim.

Felter ve ark.'nın 2014 IBM araştırma makalesi “ Sanal Makinelerin ve Linux Kaplarının Güncellenmiş Performans Karşılaştırması ”. çıplak metal, KVM ve Docker konteynerleri arasında bir karşılaştırma sağlar. Genel sonuç şudur: Docker yerel performansla neredeyse aynıdır ve her kategoride KVM'den daha hızlıdır.

Bunun istisnası Docker'ın NAT'sıdır - bağlantı noktası eşlemesi (örneğin, docker run -p 8080:8080) kullanıyorsanız, aşağıda gösterildiği gibi gecikme sırasında küçük bir isabet bekleyebilirsiniz. Bununla birlikte, artık docker run --net=hostYerel sütuna benzer performans gösterecek bir Docker kapsayıcısını başlatırken ana bilgisayar ağ yığınını (örn. ) Kullanabilirsiniz (Redis gecikme sonuçlarında aşağıda gösterildiği gibi).

Ayrıca, Redis gibi birkaç özel hizmet üzerinde gecikme testleri gerçekleştirdiler. 20'den fazla istemci iş parçacığının, en yüksek gecikme yükünün Docker NAT, ardından KVM, sonra Docker ana bilgisayarı / yerli arasında kaba bir bağ olduğunu görebilirsiniz.

Bunun gerçekten faydalı bir kağıt olması nedeniyle, başka rakamlar da var. Lütfen tam erişim için indirin.

Disk G / Ç'ye göz atmak:

Şimdi CPU yüküne bakalım:

Şimdi bazı bellek örnekleri (ayrıntılar için makaleyi okuyun, bellek çok zor olabilir):

Docker bu şekilde sanallaştırma değildir - bunun yerine, çekirdeğin farklı işlem ad alanları, aygıt ad alanları vb. Desteğinin üstünde bir soyutlamadır; aslında ne Docker bir performans etkisi aslında ne meselesidir var kılan bu yüzden bir ad, doğal olarak daha pahalı ya da başka daha verimsiz değil de bu ad.

Docker'ın konteynırları için ad alanlarını nasıl yapılandıracağına ilişkin seçimleri maliyetlidir, ancak bu maliyetlerin tümü doğrudan avantajlarla ilişkilidir - bunları bırakabilirsiniz, ancak bunu yaparken ilgili avantajdan da vazgeçersiniz:

• Katmanlı dosya sistemleri pahalıdır - maliyetlerin her biri için tam olarak ne olduğu (ve Docker birden fazla arka ucu destekliyor) ve kullanım kalıplarınızla (birden çok büyük dizini birleştirmek veya çok derin bir dosya sistemini birleştirmek özellikle pahalı olacaktır), ancak bunlar özgür değilim. Öte yandan, Docker'in işlevselliği - konukları yazma üzerine kopyalayarak diğer konuklardan kurtarabilme ve depolama avantajlarını aynı şekilde örtük hale getirme - bu maliyeti ödemeye devam edin.
• DNAT ölçeğe göre pahalı hale gelir - ancak misafirinizin ağını ana makinenizden bağımsız olarak yapılandırabilme ve yalnızca aralarında istediğiniz bağlantı noktalarını yönlendirmek için kullanışlı bir arayüze sahip olma avantajı sağlar. Bunu fiziksel bir arayüze bir köprü ile değiştirebilirsiniz, ancak yine de faydasını kaybedebilirsiniz.
• Her yazılım yığınını, ana bilgisayarın dağıtım, libc ve diğer kütüphane sürümlerinden bağımsız olarak, en uygun şekilde yüklenen bağımlılıklarıyla çalıştırabilmek büyük bir avantajdır, ancak paylaşılan kütüphaneleri birden fazla kez yüklemeleri gerekir (sürümleri farklı) beklediğiniz maliyete sahiptir.

Ve böylece. Bu maliyetlerin ortamınızda sizi ne kadar etkilediği (ağ erişim kalıplarınız, bellek kısıtlamalarınız vb.), Genel bir yanıt vermenin zor olduğu bir öğedir.

Burada biraz daha var kriterler için Docker based memcached serverkarşı host native memcached serverTwemperf kriter aracını kullanarak https://github.com/twitter/twemperf 5000 bağlantıları ve 20k bağlantı hızıyla

Docker tabanlı memcached için bağlantı zamanı yükü, yukarıdaki teknik incelemeye yaklaşık iki kat doğal hızda katılıyor gibi görünüyor.

Twemperf Docker Memcached

Connection rate: 9817.9 conn/s
Connection time [ms]: avg 341.1 min 73.7 max 396.2 stddev 52.11
Connect time [ms]: avg 55.0 min 1.1 max 103.1 stddev 28.14
Request rate: 83942.7 req/s (0.0 ms/req)
Request size [B]: avg 129.0 min 129.0 max 129.0 stddev 0.00
Response rate: 83942.7 rsp/s (0.0 ms/rsp)
Response size [B]: avg 8.0 min 8.0 max 8.0 stddev 0.00
Response time [ms]: avg 28.6 min 1.2 max 65.0 stddev 0.01
Response time [ms]: p25 24.0 p50 27.0 p75 29.0
Response time [ms]: p95 58.0 p99 62.0 p999 65.0

Twemperf Centmin Mod Memcached

Connection rate: 11419.3 conn/s
Connection time [ms]: avg 200.5 min 0.6 max 263.2 stddev 73.85
Connect time [ms]: avg 26.2 min 0.0 max 53.5 stddev 14.59
Request rate: 114192.6 req/s (0.0 ms/req)
Request size [B]: avg 129.0 min 129.0 max 129.0 stddev 0.00
Response rate: 114192.6 rsp/s (0.0 ms/rsp)
Response size [B]: avg 8.0 min 8.0 max 8.0 stddev 0.00
Response time [ms]: avg 17.4 min 0.0 max 28.8 stddev 0.01
Response time [ms]: p25 12.0 p50 20.0 p75 23.0
Response time [ms]: p95 28.0 p99 28.0 p999 29.0

İşte memtier benchmark aracını kullanarak bencmarks

memtier_benchmark docker Memcached

4         Threads
50        Connections per thread
10000     Requests per thread
Type        Ops/sec     Hits/sec   Misses/sec      Latency       KB/sec
------------------------------------------------------------------------
Sets       16821.99          ---          ---      1.12600      2271.79
Gets      168035.07    159636.00      8399.07      1.12000     23884.00
Totals    184857.06    159636.00      8399.07      1.12100     26155.79

memtier_benchmark Centmin Mod Memcached

4         Threads
50        Connections per thread
10000     Requests per thread
Type        Ops/sec     Hits/sec   Misses/sec      Latency       KB/sec
------------------------------------------------------------------------
Sets       28468.13          ---          ---      0.62300      3844.59
Gets      284368.51    266547.14     17821.36      0.62200     39964.31
Totals    312836.64    266547.14     17821.36      0.62200     43808.90