Dockerコンテナ稼働時におけるホストのCPU・メモリの消費について

動機

コンテナの状態がホスト側にも影響するか確認したかった為、GUI上でコンテナ管理できるPortainerを使用しました。
コンテナにstressコマンドで負荷を掛けた場合、コンテナとリソースを共有しているホストOSにも影響が生じると考えました。

結論

コンテナに負荷を掛けた場合、ホスト側にも負荷が掛かっていることが確認できた。
またコンテナのリソース管理はPortainerが便利であった。

環境

Proxmox上にUbuntuを用意。
Ubuntuの上に各種コンテナをデプロイしている状態。
⇩私の理解

事前知識

• Portainerについて
  GUI上でコンテナ管理ができるぐらいの知識。(具体的に何を確認できるのかまでは理解できていない。)
• Proxmoxについて
  物理的なサーバー上で複数の仮想サーバーを動作可能なハイパーバイザー型の仮想化技術。
  Dockerを学習する上で現在Proxmox上にUbuntuホストを用意している。

確認方法

1. Portainerコンテナの構築
2. Portainerにログイン
3. PortainerからNextCloudコンテナのリソースを確認
4. NextCloudコンテナへログイン
5. NextCloudコンテナでstressコマンドの実行
6. Portainerからコンテナの状態確認
7. Proxmox上からホストの状態確認

1. Portainerコンテナの構築

手順1:ボリュームの作成

docker volume create portainer_data

手順2:コンテナの作成

docker run -d \
  -p 9000:9000 \
  -p 8000:8000 \
  --name=portainer \
  --restart=always \
  -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
  -v portainer_data:/data \
  portainer/portainer

※補足
「docker run -d \」…バックグラウンドでコンテナ作成＆実行
「-p 9000:9000」…ホストのポートとコンテナのポートを紐づけ。
「-p 8000:8000」…portainerコンテナ以外のDockerホストとの通信用に設定。
「--name=portainer \」…コンテナに「portainer」という名前を設定。
「--restart=always \」…システム再起動後、自動的に起動するよう設定。
「-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \」…Dockerデーモンとの通信のためにDockerソケットをマウントするよう設定。
「-v portainer_data:/data \」…手順1で作成した「portainer_data」(ボリューム)を/dataにマウントするよう設定。(Portainerのデータはこのボリュームに保存される。)

2. Portainerコンテナにログイン

パスワードは12文字以上、3種類以上の文字種を使用しないといけなかった

3. PortainerからNextCloudコンテナのリソースを確認

• ダッシュボードから
  以下項目が確認できるみたい…パッと理解できるのはContainersやImagesぐらい。
  とりあえずContainersへ進む
  ・stack
  ・images
  ・Networks
  ・Containers
  ・Volumes
  ・CPUs
  

• 「Stats」ボタンからメモリとCPUの使用率がリアルタイムで表示されるみたい。
  …ということはコンテナにも仮想的にCPU、メモリなどのリソースが割り振られているってこと？
  

4. NextCloudコンテナへログイン

docker exec -it  nextcloud /bin/bash

5. NextCloudコンテナでstressコマンドの実行

stress --cpu 2 --vm 2 --vm-bytes 1G

補足
2つのCPUコアに対して負荷をかけ、同時に2つの仮想メモリプロセスを生成し
それぞれに1GBのメモリを使用します。

6. Portainerからコンテナの状態確認

• stressコマンド実行前
  

• stressコマンド実行後
  

7. Proxmox上からホストの状態確認

• stressコマンド実行前
  

• stressコマンド実行後
  

まとめ

コンテナ上で負荷を掛けた状態では、ホスト側にも負荷が生じた。
stressコマンドでは各種リソースにどの程度負荷をかけるか調整可能なため、
例えばメモリに対して１GBの負荷をかけた場合、どの程度コンテナ側とホスト側でリソース状態が変化するのか見てみる…などもありだと思う。
今回の場合、「stress --cpu 2 --vm 2 --vm-bytes 1G」を実施した場合、
CPU…0.22％→99.95％
メモリ…75.39%→91.05%
まで上昇したことが分かる。