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Tutorial 1: Configurare i Limiti delle Risorse

In questo tutorial imparerai a configurare i limiti delle risorse CPU e memoria per i container Docker, simulando i diversi EC2 Instance Types di AWS.

Obiettivi di Apprendimento

Al termine di questo tutorial sarai in grado di:

• Comprendere cosa sono gli EC2 Instance Types e come si applicano a Docker
• Configurare i limiti CPU e memoria in Docker Compose
• Mappare le configurazioni Docker alle istanze EC2
• Verificare i limiti delle risorse con docker stats

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Prerequisiti

• Docker Engine >= 24.0 installato e funzionante
• Docker Compose V2 (docker compose comando disponibile)
• Conoscenza base di Docker e docker-compose.yml

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Parte 1: EC2 Instance Types - Concetti Fondamentali

Cos'è un EC2 Instance Type?

In AWS, un Instance Type definisce:

• vCPUs: Numero di CPU virtuali
• Memory: Quantità di RAM
• Use case: Tipo di carico di lavoro ottimale

Famiglie di Instance Types Principali

Famiglia	Prefix	Use Case	Esempio
Burstable	t2, t3	Dev/test, basso costo	t2.micro
General Purpose	m5, m6	Equilibrato CPU/memoria	m5.large
Compute Optimized	c5, c6	Alta CPU	c5.xlarge
Memory Optimized	r5, r6	Alta memoria	r5.large

Instance Types Comuni

Instance Type	vCPUs	Memory	Use Case
t2.nano	0.5	512 MB	Microservizi
t2.micro	1	1 GB	Dev/Test
t2.small	1	2 GB	Web server
t2.medium	2	4 GB	Application server
m5.large	2	8 GB	Production app
m5.xlarge	4	16 GB	High traffic

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Parte 2: Limiti delle Risorse in Docker Compose

Sintassi di Base

In Docker Compose, i limiti delle risorse si configurano con la sezione deploy.resources.limits:

version: "3.8"

services:
  app:
    image: nginx:alpine
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'        # Numero di CPU
          memory: 1G       # Memoria (M, G)

Formati della Memoria

memory: 512M      # 512 Megabyte
memory: 1G        # 1 Gigabyte
memory: 1024M     # 1024 Megabyte (equivale a 1G)

Format delle CPU

cpus: '0.5'       # Mezza CPU
cpus: '1'         # 1 CPU completa
cpus: '2'         # 2 CPU complete
cpus: '1.5'       # 1.5 CPU (1 completa + 50% di un'altra)

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Parte 3: Pratica - Configurare un Container t2.micro

Creiamo un container simile a un'istanza t2.micro (1 vCPU, 1 GB RAM).

Step 1: Creare il file docker-compose.yml

Crea il file labs/lab-03-compute/docker-compose.yml:

version: "3.8"

services:
  # Web server - simula t2.micro
  web:
    image: nginx:alpine
    container_name: lab03-web
    hostname: web

    # Resource limits - t2.micro parallel
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'
          memory: 1G

    ports:
      - "127.0.0.1:8080:80"

    restart: unless-stopped

Step 2: Verificare la sintassi

cd labs/lab-03-compute
docker compose config

Se non ci sono errori, vedrai la configurazione completa.

Step 3: Avviare il container

docker compose up -d

Step 4: Verificare i limiti applicati

# Ispeziona il container per vedere i limiti
docker inspect lab03-web --format '{{.HostConfig.NanoCpus}}'
# Output: 1000000000 (1e9 = 1 CPU)

docker inspect lab03-web --format '{{.HostConfig.Memory}}'
# Output: 1073741824 (1 GB in byte)

Step 5: Monitorare l'utilizzo delle risorse

# Mostra l'utilizzo in tempo reale
docker stats lab03-web

Premi Ctrl+C per uscire.

# Snapshot singolo
docker stats --no-stream

Output previsto:

CONTAINER   NAME      CPU %     MEM USAGE / LIMIT   MEM %
12345       lab03-web 0.01%     2.5MiB / 1GiB      0.24%

Nota che il LIMIT è 1GiB, configurato correttamente.

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Parte 4: Pratica - Configurare un Container t2.small

Ora configuriamo un container simile a t2.small (1 vCPU, 2 GB RAM).

Aggiungi il servizio app al docker-compose.yml:

  # Application server - simula t2.small
  app:
    image: nginx:alpine
    container_name: lab03-app
    hostname: app

    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'
          memory: 2G

    ports:
      - "127.0.0.1:8081:80"

    restart: unless-stopped

Avviare e verificare

docker compose up -d
docker compose ps

# Verifica i limiti
docker inspect lab03-app --format 'CPU: {{.HostConfig.NanoCpus}} CPUs, Memory: {{.HostConfig.Memory}} bytes'

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Parte 5: Pratica - Configurare un Container t2.medium

Configuriamo un container t2.medium (2 vCPU, 4 GB RAM).

Aggiungi il servizio worker:

  # Worker - simula t2.medium
  worker:
    image: alpine:3.19
    container_name: lab03-worker
    hostname: worker

    command: ["sh", "-c", "sleep 3600"]

    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '2'
          memory: 4G

    restart: unless-stopped

Avviare e verificare

docker compose up -d
docker stats --no-stream lab03-worker

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Parte 6: Tabella di Mapping Completa

Ecco la tabella completa di mapping tra Docker e EC2:

Docker Limits	EC2 Instance	vCPUs	Memory	Use Case
cpus: '0.5' memory: 512M	t2.nano	0.5	512 MB	Microservizi minimi
cpus: '1' memory: 1G	t2.micro	1	1 GB	Dev/Test
cpus: '1' memory: 2G	t2.small	1	2 GB	Web servers
cpus: '2' memory: 4G	t2.medium	2	4 GB	Application
cpus: '2' memory: 8G	m5.large	2	8 GB	Production
cpus: '4' memory: 16G	m5.xlarge	4	16 GB	High traffic

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Parte 7: Verifica Finale

Script di Verifica

Esegui questo comando per verificare tutti i limiti:

# Per ogni servizio, mostra i limiti
for service in web app worker; do
    echo "Service: $service"
    docker inspect "lab03-$service" --format '  CPUs: {{.HostConfig.NanoCpus}}'
    docker inspect "lab03-$service" --format '  Memory: {{.HostConfig.Memory}}'
done

Controllo INF-03

Lo script di verifica del lab controllerà automaticamente che tutti i servizi abbiano i limiti configurati (requisito INF-03).

bash tests/01-resource-limits-test.sh

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Risoluzione Problemi

Errore: "no matching resources"

Causa: I limiti specificati superano le risorse disponibili sull'host.

Soluzione:

• Riduci i limiti CPU/memoria
• Libera risorse sull'host
• Usa un'istanza tipo più piccola

Errore: "invalid memory format"

Causa: Formato della memoria non valido.

Soluzione:

• Usa M per Megabyte (es. 512M)
• Usa G per Gigabyte (es. 1G)
• Non usare spazi o formati misti

Container OOM Killed

Causa: Il container sta tentando di usare più memoria del limite.

Soluzione:

• Aumenta il limite memory
• Indaga il consumo di memoria dell'applicazione
• Verifica memory leak

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Riepilogo

In questo tutorial hai imparato:

✓ Concetto: EC2 Instance Types definiscono CPU e memoria ✓ Sintassi: deploy.resources.limits in Docker Compose ✓ Mapping: Docker limits → EC2 instances ✓ Verifica: docker stats per monitorare l'utilizzo ✓ Compliance: INF-03 richiede limiti per tutti i container

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Prossimi Passi

Nel prossimo tutorial imparerai a:

• Implementare healthchecks per monitorare lo stato dei servizi
• Configurare dipendenze tra servizi con depends_on
• Mappare healthchecks Docker agli ELB Health Checks di AWS

Continua con Tutorial 2: Implementare Healthchecks →