virli/tutorial/1/cgroups.md

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# Utiliser les *cgroup*s

Les *cgroup*s (pour *Control Group*s) permettent de collecter des statistiques
sur des groupes de processus (appelés tâches) et de leur attribuer des
propriétés, comme par exemple pour leur imposer des limitations d'utilisation
de ressources ou altérer leurs priorités.


## Premiers tests

Nous allons commencer par faire quelques tests avec le *cgroup* freezer, qui
permet d'interrompre l'exécution d'un groupe de processus et de la reprendre.

### Montage du *cgroup*

En fonction de la configuration de votre système, il est possible que les
*cgroup*s ne soient pas montés au démarrage dans `/sys/fs/cgroup/`. Si vous n'avez
pas de dossier `freezer` ou si celui-ci est vide, monter-le en suivant la
procédure suivante :

```
mkdir /sys/fs/cgroup/freezer/
mount -t cgroup -o freezer none /sys/fs/cgroup/freezer/
```

Cette dernière commande monte le groupe de processus racine, pour le *cgroup*
freezer. Tous les dossiers contenu dans cette racine sont des sous-groupes de
cette dernière.

### Création d'un nouveau groupe

La première étape dans l'utilisation d'un *cgroup* est de créer un nouveau
groupe.

Pour créer un groupe, il suffit de créer un nouveau dossier dans un groupe
existant, par exemple la racine :

```
mkdir /sys/fs/cgroup/freezer/virli/
ls /sys/fs/cgroup/freezer/virli/
```

Vous avez maintenant un nouveau groupe de processus `virli` dans le *cgroup*
Freezer. Comme il s'agit d'une hiérarchie, le groupe `virli` hérite des
propriétés de son (ses) père(s).

### Rattachement de processus

Pour le moment, ce nouveau groupe ne contient aucune tâche.

Ouvrons un nouveau terminal (c'est lui que l'on va freezer), et récupérons son
PID : `echo $$`.

La liste des processus rattachés à un *cgroup* se trouve dans le fichier `task`
du groupe. Pour ajouter une tâche à ce groupe, cela se passe de cette manière :

```
echo $PID > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/tasks
```

Il faut ici remplacer `$PID` par le PID du shell que l'on a relevé juste avant.

En validant cette commande, vous avez déplacé le processus dans ce groupe, il
n'est alors plus dans aucun autre groupe (dans ce *cgroup*, il ne bouge pas
dans les autres *cgroup*s).

### Consultation de l'état

En affichant le contenu du dossier `virli`, nous avons pu constater que
celui-ci contenait déjà un certain nombre de fichiers. Certain d'entre-eux sont
en lecture seule et permettent de lire des statistiques instantanées sur le
groupe ; tandis que d'autres sont des propriétés que vous pouvez modifier.

Nous pouvons consulter l'état de gel du groupe en affichant le contenu du
fichier\newline `/sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state`.

Pour plus d'information sur les différents fichiers présents dans ce *cgroup*,
consulter la documentation, accessible ici :
<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/freezer-subsystem.txt>

### Changement d'état

Faisons exécuter à notre interpréteur une commande pour voir effectivement
l'exécution s'arrêter. Si vous manquez d'inspiration, utilisez :

```
for i in $(seq 9999); do echo -n $i; sleep .1; echo -n " - "; sleep .1; done
```

Maintenant, nous avons donné l'ordre au noyau de ne plus allouer de temps de
calcul à notre shell et ses fils :

```
echo FROZEN > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state
```

À cet instant, vous devriez voir votre compteur s'arrêter. Pour reprendre
l'exécution :

```
echo THAWED > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state
```


## Script de monitoring

À nous maintenant de concevoir un script qui va enregistrer vers la base de
données créée (*metrics*) dans la partie précédente, des statistiques issues
des *cgroup*s.

### Monitoring instantané vers la console

Dans un premier temps, commençons par afficher dans la console la quantité de
mémoire utilisée par le groupe monitoré.

* Arguments de la ligne de commande :
  * premier fils à lancer dans le groupe,
  * intervalle de temps entre deux rafraîchissement ;
* *cgroup* `memory`;
* `memory.usage_in_bytes`.

Vous pouvez utiliser un programme comme `memhog` pour remplir rapidement votre
mémoire.

### Monitoring vers InfluxDB

Maintenant, envoyons nos données vers la base
<https://influxdb.com/docs/v0.9/guides/writing_data.html> :

```
curl -i -XPOST 'http://172.23.42.2:8086/write?db=metrics' --data-binary \
    "$my_cgroup_name memory.usage_in_bytes=$(cat .../my_cgroup_name/memory.usage_in_bytes)"
```

Pour vérifier que les données sont bien ajoutées, vous pouvez effectuez la
requête suivante dans l'interface web d'InfluxDB :

```
SELECT * from "$my_cgroup_name";
```

### Monitorer davantage de données

Liste non exhaustive de données à monitorer :

* Nombre d'IOs effectué ;
* nombre d'octets lu/écrit sur les disques ;
* temps de calcul utilisé ;
* trafic réseau généré ;
* ...

<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/>

### Permettre à l'utilisateur de monitorer des process

Maintenant, séparer votre script en deux parties afin qu'un utilisateur normal
(non-root) puisse utiliser la partie monitoring de notre script.

Un premier script doit s'occuper de créer le(s) *cgroup*s et lui attribuer les
bons droits, tandis que le deuxième va utiliser effectuer le monitoring, sans

#### Exemple

```
42sh# ./monitor_init my_cgroup_name
42sh$ ./monitor my_cgroup_name memhog 500
```


## Rendu

### Script de monitoring

Rendez la révision la plus avancées de vos scripts de monitoring de process via
les *cgroup*s.

### Questions

1. Un même processus peut-il être dans plusieurs *cgroup*s de type différents
   (freezer et cpuacct par exemple) ?

1. Que sera-t-il possible de limiter via un nouveau *cgroup* dans la prochaine
   version du noyau (4.3) ?

1. Actuellement, comment peut-on limiter le nombre de processus lancés par un
   utilisateur ou un groupe ?