Halo DB 魔法之 pg_pcpu_limit

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前情回顾

前面已经介绍了“光环”数据库的基本情况和安装办法，今天来介绍一个新话题。

• 哈喽，国产数据库！Halo DB!
• 三步走，Halo DB 安装指引

HaloDB是基于原生PG打造的新一代高性能安全自主可控全场景通用型统一数据库。
业内首次创造性的提出插件式内核架构设计，通过配置的方式，适配不同的应用场景，打造全场景覆盖的能力，满足企业大部分数据存储处理需求。从而消除数据孤岛，降低系统复杂度，保护企业既有投资，降低企业成本。同时支持x86、arm等异构平台之间的混合部署。

在日常数据库管理中，资源管理尤为重要，它是确保数据库系统稳定高效运行的关键。

HaloDB 独家提供了一款资源管理工具： pg_pcpu_limit。

本文将详细介绍 pg_pcpu_limit 的功能和使用方法。

功能概述

可能会遇见这样的场景，突发出现某些 Bad SQL，或者 Top SQL 长期占有系统资源，导致系统资源过载，甚至影响业务服务。

pg_pcpu_limit 正是为了解决这一问题而设计，它是一个用于限制进程 CPU 使用率的工具。

它通过为进程预设一个 CPU 占用率上限，并实时监控进程是否超出此上限值，若超出则让该进程暂停运行一段时间，以此来控制 CPU 资源的使用。

pg_pcpu_limit使用 SIGSTOP 和 SIGCONT 这两个信号来控制进程。这种动态调整机制不会修改进程的 nice 值，而是通过监控进程的 CPU 占用率来做出动态调整。

使用方法

pg_pcpu_limit 的使用方法相对简单，主要通过命令行参数来指定进程的 CPU 使用率限制。

查看帮助信息，可以了解有如下选项。

[halo@centos7 bin]$ pg_pcpu_limit -h
Usage: pg_pcpu_limit [OPTIONS...] TARGET
   OPTIONS
      -l, --limit=N          percentage of cpu allowed from 0 to 200 (required)
      -v, --verbose          show control statistics
      -z, --lazy             exit if there is no target process, or if it dies
      -i, --include-children limit also the children processes
      -h, --help             display this help and exit
   TARGET must be exactly one of these:
      -p, --pid=N            pid of the process (implies -z)
      -e, --exe=FILE         name of the executable program file or path name
      COMMAND [ARGS]         run this command and limit it (implies -z)

Report bugs to <[e-mail]>.

• -l: 参数后跟 CPU 占用率的百分比来限制特定进程的 CPU 使用率
• -p: 指定进程号（PID）限制 CPU 使用率
• -e: 参数后跟程序名称

例如：

1. 这条命令将限制 PID 为 15986 的进程，其 CPU 用量上限为 50%。

pg_pcpu_limit --pid 15986 --limit 50

2. 这条命令将限制名为 python3 的程序，其 CPU 用量上限为 60%。

pg_pcpu_limit --exe python3 --limit 60

实践案例

假设我们有一个数据库系统，需要运行一个计算阶乘的进程，该进程可能会占用大量 CPU 资源。

为了不让它影响其他业务，我们可以使用 pg_pcpu_limit 来限制其 CPU 使用率。

首先，启动一个客户进程，例如使用 HSQL 客户端，在Oracle兼容模式下，运行以下 SQL 代码：

[halo@centos7 halo]$ hsql
psql (1.0.14.10 (231130))
Type "help" for help.

halo0root=#
halo0root=# DECLARE V_A NUMBER;
halo0root$# BEGIN
halo0root$#   WHILE (TRUE) LOOP
halo0root$#     V_A := factorial(20000);
halo0root$#   END LOOP;
halo0root$# END;
halo0root$# /

使用 top 命令查看当前 CPU 使用情况，确认该连接进程 CPU 资源达到了 100%。

接着，使用 pg_pcpu_limit 命令限制该进程的 CPU 使用率到 66%：

[halo@centos7 ~]$ pg_pcpu_limit -p 14269 -l 66 -v
2 cpu detected
Process 14269 found
Warning: Cannot change priority. Run as root or renice for best results.
Members in the process group owned by 14269: 1

%CPU    work quantum    sleep quantum   active rate
64.37%   63728 us        36271 us       63.73%
67.06%   68708 us        31291 us       68.71%
65.37%   61550 us        38449 us       61.55%
66.21%   69209 us        30790 us       69.21%
66.23%   65276 us        34723 us       65.28%
65.01%   66385 us        33614 us       66.39%

最后，再次使用 top 命令检查 CPU 使用情况，确认限制已经生效。

总结

HaloDB 提供的 pg_pcpu_limit 是一个实用的工具，它可以帮助 DBA or SRE 有效地控制 CPU 资源的使用，防止资源过载。

同时，在使用 pg_pcpu_limit 时，需要确保对进程的 CPU 使用情况有清晰的了解，以避免过度限制导致业务性能下降。

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