DockerでRELION

下準備

• DockerとNVIDIA Dockerをインストールする。→ DockerとNVIDIA_Dockerのインストール

Dockerfile書く

• 取り急ぎ書いたDockerfileのテンプレートを公開しておきます。
  • https://github.com/kttn8769/cryoem-docker.git
  • yum installで入れているパッケージは https://web.chaperone.jp/w/index.php?Relion 様を参考にしています
  • Dockerfileのデバッグしんどい

• 以下の説明は上記Dockerfileのテンプレートを使用した場合について書きます。
  • Dockerの使い方としてまともかどうかわからないので、もしかすると参考にしないほうがいいかもしれません。

$ git clone https://github.com/kttn8769/cryoem-docker.git
$ cd cryoem-docker

cryoem-docker内のDockerfileの以下の部分について、適切に設定してください。

### Base image: DockerHub nvidia/cuda, CUDA v9.2, cuDNN v7, development package, CentOS7 
FROM nvidia/cuda:9.2-cudnn7-devel-centos7

### User account in Docker image
# username
ARG USER_NAME=""
# UID
ARG USER_ID=""
# GID
ARG GROUP_ID=""
# SSH public key
ARG USER_SSH_PUBKEY=""

### Software configs
ARG RELION_VERSION="3.0.5"
ARG RELION_BUILD_NUM_THREADS="12"
ARG GCTF_BIN_URL="https://www.mrc-lmb.cam.ac.uk/kzhang/Gctf/Gctf_v1.18_b2/bin/Gctf_v1.18_b2_sm61_cu9.2"
ARG GCTF_LIB_URL="https://www.mrc-lmb.cam.ac.uk/kzhang/Gctf/Gctf_v1.18_b2/lib/libEMcore_sm61_cu9.2.so"

特にユーザーを作らずにDockerコンテナを立ち上げると、rootユーザーしか存在しません。Dockerコンテナ内でのrootユーザーはホストマシンにおいてもrootユーザーと認識されるため、ホストマシン内のユーザー所有ディレクトリをコンテナにマウントした時にファイル所有権の関係で鬱陶しいことになります。コンテナにsshする時にも問題になります。

ということで、上記の様にDockerfileの冒頭でホストマシンのユーザーと同じユーザー名、UID、GIDを設定し、Dockefileの後の方で当該ユーザーを作成しています。こうするとファイル共有もsshも楽になります。

UIDとGIDはホストマシンで以下コマンドで調べてください。

$ id
uid=1003(kttn) gid=1006(kttn) groups=1006(kttn),27(sudo),999(docker),2002(vglusers)

また、GCTFのsmも、ホストマシンのGPUのcompute capabilityを調べて適切なものに変更してください。(Gctfを参照)

USER_SSH_PUBKEYには、ユーザーのssh公開鍵の中身をそのままコピペします。そうすることで、ホストマシンから鍵交換でコンテナ内にsshログインできます。

Dockerイメージのビルド

Dockerfileがあるディレクトリで、Dockerイメージをビルドします。最後のピリオドを忘れない様に。

$ docker build -t <Dockerイメージにつけたい名前> .

私の場合は kttn8769/cryoem/relion:3.0.5-cuda9.2-gctf としました。

(コロンの前はリポジトリ名、コロンの後ろはタグ名と言います。リポジトリ名はスラッシュで階層化できます。タグ名を変えることで、同一のリポジトリ名に対し複数の異なるイメージを作れます。バージョン管理やバリエーションの管理に使います。）

Dockerコンテナの起動

オブジェクト指向で例えるとDockerイメージはクラスに相当し、Dockerコンテナはインスタンスに相当します。実際に起動して色々作業を行う場所はDockerコンテナになります。

今回のDockerコンテナの起動コマンド例を以下に示します。

docker run --runtime=nvidia -i -t -d --expose 22 -p 127.0.0.1:29290:22 --hostname relion-docker --name relion-docker -v /home/kttn/workdlbox01:/mnt/workdlbox01 kttn8769/cryoem/relion:3.0.5-cuda9.2-gctf

一度にいろんなことをやっているので表にして説明します。値はお好きなものに適当に変更してください。

Dockerコンテナ起動オプション

オプション	値	説明
--runtime	nvidia	NVIDIA Dockerをランタイムとして用います。ホストマシンのGPUデバイスとドライバが使用できます。
-i		--interactiveの略。コンテナへの標準入力が開かれます。
-t		--ttyの略。コンテナに仮想端末を割り当てます。-iと組み合わせることで、ちょうどsshログインでログイン先のシェルを使用するのと同じ様に、コンテナ内のシェルを使えます。-i, -tを指定しておかないと、コンテナは必要なプロセスを起動し終えたら即終了してしまいます。立ち上げっぱなしにするためには-i, -tが必要です。
-d		--detachの略。コンテナをバックグランドで動かします。-itによりコンソール開きっぱなしだと鬱陶しい時はこれでバッググラウンドプロセス化します。
--expose	22	コンテナが22番ポートをlistenする様にします。
-p	127.0.0.1:29290:22	コンテナの22番ポートをホスト(127.0.0.1)の29290番ポートへマッピングします。ホストの29290番ポートへ何か送るとコンテナの22番ポートに届きます。
--hostname	relion-docker	コンテナ内で立ち上がるマシンのホスト名をrelion-dockerとしています。
--name	relion-docker	コンテナ名をrelion-dockerとしています。
-v	/home/kttn/workdlbox01:/mnt/workdlbox01	ホストの/home/kttn/workdlbox01/を、コンテナの/mnt/workdlbox01にマウントします。