在 docker cpu 使用率计算中，什么是：TotalUsage、SystemUsage

Question

我在docker 资源中看到cpu 计算，但我不明白到底是什么总用量系统使用PercpuUsage为什么cpuDelta除以SystemDelta然后又乘以PercpuUsage？文档说 cpuDelta// 计算两次读数之间容器的 CPU 使用率的变化对于systemDelta：// 计算两次读数之间整个系统的变化那么这些 delta 不应该在那个 delta 时间内相加并除以总 cpu（或通过的总纳秒数）吗？毕竟container是耗时两个cpuDelta，也systemDelta更新：我想我明白了，totalUsage 是容器使用量，而 SystemUsage 不是容器使用的，systemCPU而是容器 cpu 之外的整个系统，这就是它们被划分的原因。

Answer 1

在issue 18615 中有一个类似的讨论，导致PR 13627“更新“docker stats”计算”

我认为cpuPercent = (cpuDelta / systemDelta) * float64(len(v.CpuStats.CpuUsage.PercpuUsage))是对的，因为：

• cpuDelta 是所有内核消耗的总时间和

• systemDelta 也是所有核心消耗的总时间，

所以(cpuDelta / systemDelta)是每个核心的平均CPU使用率，因此它需要乘法CPU内核的数量计算总的CPU使用率。

例如，在 4 核系统上，cpu 使用率可以在 0 到 400% 之间的任何位置，因此必须乘以内核数。

Answer 2

下面提到的几点将清楚地了解docker中的CPU利用率计算：

1. 带有“system”关键字的指标始终是指运行 docker 的 HOST 指标。

2. 没有关键字“系统”的指标总是指与在 docker 中运行的 CONTAINER 相关的指标。

3. 记住百分比公式

4. SystemUsage = 运行 docker 的 HOST 的 CPU 使用率。这相当于百分比公式中的“WHOLE”。

5. TotalUsage = 在 docker 中运行的 CONTAINER 每个核心的 CPU 利用率。这相当于百分比公式中的“PART”。

6. PercpuUsage = 分配给 CONTAINER 的 CPU 内核的单独利用率。这也让我们知道分配给 CONTAINER 的 CPU 内核数。

7. 每个内核利用率的 CONTAINER CPU 变化

   = CONTAINER CPU 的先前值 - CONTAINER CPU 的当前值

8. 主机 CPU 利用率的变化

   = 主机 CPU 的先前值 - 主机 CPU 的当前值

9. CONTAINER CPU 利用率的总变化=每个内核利用率的 CONTAINER CPU 变化 * 分配给容器的内核数[PercpuUsage 内核数]

10. CPU 利用率（%）=（容器 CPU 利用率的总变化/主机 CPU 利用率的变化）* 100

golang中为docker编写的CPU利用率代码更容易理解上面提到的术语：https : //github.com/moby/moby/blob/eb131c5383db8cac633919f82abad86c99bffbe5/cli/command/container/stats_helpers.go#L175-L188

func calculateCPUPercentUnix(previousCPU, previousSystem uint64, v *types.StatsJSON) float64 {

    var (

        cpuPercent = 0.0

        // calculate the change for the cpu usage of the container in between readings

        cpuDelta = float64(v.CPUStats.CPUUsage.TotalUsage) - float64(previousCPU)

        // calculate the change for the entire system between readings

        systemDelta = float64(v.CPUStats.SystemUsage) - float64(previousSystem)

    )

    if systemDelta > 0.0 && cpuDelta > 0.0 {

        cpuPercent = (cpuDelta / systemDelta) * float64(len(v.CPUStats.CPUUsage.PercpuUsage)) * 100.0

    }

    return cpuPercent

}

来自 Docker stats API 的 CPU 统计信息

 "cpu_stats": {

    "cpu_usage": {

      "total_usage": 18730109057613,

      "percpu_usage": [

        2037710936955,

        1481642385431,

        1344435820732,

        1163032744042,

        1204372068508,

        5758852306067,

        1170010183583,

        988020711114,

        1191435357423,

        743892480387,

        715658853679,

        931045209692

      ],

      "usage_in_kernelmode": 856990000000,

      "usage_in_usermode": 17572550000000

    },

    "system_cpu_usage": 123541016890000000,

    "throttling_data": {

      "periods": 0,

      "throttled_periods": 0,

      "throttled_time": 0

    }

  },

来自 Docker stats API 的先前 CPU 统计数据 [需要计算初始和最终差异]

"precpu_stats": {

    "cpu_usage": {

      "total_usage": 18730095876882,

      "percpu_usage": [

        2037709694286,

        1481641884454,

        1344434727538,

        1163031727858,

        1204370950455,

        5758849538503,

        1170009778051,

        988019895578,

        1191434644418,

        743892204863,

        715658782597,

        931042048281

      ],

      "usage_in_kernelmode": 856980000000,

      "usage_in_usermode": 17572550000000

    },

    "system_cpu_usage": 123541004930000000,

    "throttling_data": {

      "periods": 0,

      "throttled_periods": 0,

      "throttled_time": 0

    }

  },