京橋のバイオインフォマティシャンの日常

データ分析、コマンドライン、プログラミングについての技術資料・自己アップデート・悩み事などをまとめています。最近、ディープラーニング関連のR言語の資料をまとめるべく注力してます。

Mac版Dockerで、rocker/rstudio (= RStudio Server Docker Image)をトラブルフリーでセットアップしてみた件

過去の記事で、「【macOS X編】 Homebrewで、RStudio Serverをインストールしてみた件 + nginx設定」を紹介した。

現状、MacローカルでのRstudio Server動作について、 バージョン・アップ等の問題で*1、少々動作が不安定な場合がある。 そのため、ローカル環境で構築せずに、Docker/Rocker を使用することを推奨する。

skume.hatenablog.com

Dockerとは、ホストマシンのカーネルを利用して、コンテナ型の仮想環境を作成、配布、実行するための実行環境である。

概要として、環境構築済みのDockerイメージ(= コンテナを起動させるためのベース部分)は、 Docker Hubなどで、いろいろと公開されていて、それらイメージをダウンロードしてきて、 Dockerコンテナ(= Dockerイメージから作成される仮想環境の実行部分)を起動する。 Dockerコンテナは、ユーザーごとに作成したり、ログイン設定を変えて、複数のコンテナを作成・構築できる。

RStudioのDockerイメージは、Rockerが主流で、 このリポジトリには、RStudio関連の複数のDockerイメージ・Dockerfileが含まれている。

今回の内容

Docker for macのインストールについて

MacでのDockerは、GUIアプリ版の「Docker for mac」を使用することをお勧めする*2

Mac ターミナルを起動して、brew caskで、Docker.appをインストールする。

Homebrewのセットアップについては、以前の記事を参照のこと。

skume.hatenablog.com

以下の2行のコマンドを実行すれば、Dockerのインストール・起動は完了する。

#Docker for macのインストール
$ brew cask install docker

#Docker.appの起動
$ open /Applications/Docker.app

もしDockerの公式サイトからダウンロードしたい場合には、 DockerのHPに行って、Download for Macからアプリを得る。

f:id:skume:20200914005334p:plain:w450

www.docker.com

f:id:skume:20200914005336p:plain:w450

www.docker.com

Docker.appを起動して、しばらく経つと、 メニューバーの右側に、Docker.appのアイコンが表示される。 アイコンをクリックして、次に「Sign in / Create Docker ID」を選択する。

f:id:skume:20200914005345p:plain:w250

ここで、Docker IDとPasswordを入力して、ログインする。

f:id:skume:20200914005351p:plain:w400

もしDockerのアカウントがないなら、 公式HPでアカウントを作成してから、ログインする。

dockerコマンドの動作確認

ターミナルで、dockerコマンドの動作確認を行う。

$ docker -v
#Docker version 19.03.12, build 48a66213fe
#が出れば、OK

##起動の確認
$ docker ps -a
#まだ何も表示されないはず
#CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES

#もしDockerが立ち上がってないと
#Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?
#とエラーが出る

rocker/rstudioイメージの検索・ダウンロード

まずは、Docker Hub*3にあるRstudio-serverのDockerイメージを探してみる。

docker search コマンドで検索してみる。

#rockerリポジトリのイメージを検索する
$ docker search rocker

#NAME                                            DESCRIPTION                                     STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
#rocker/rstudio                                  RStudio Server image                            321                                     [OK]
#rocker/shiny                                                                                    146                                     [OK]
#rocker/tidyverse                                Version-stable build of R, rstudio, and R pa…   106                                     [OK]
#rocker/r-base                                   Basic R for Rocker And Official 'r-base'        74                                      [OK]
#rocker/verse                                    Adds tex & related publishing packages to ve…   51                                      [OK]
#rocker/r-ver                                    Reproducible builds to fixed versions of R      38                                      [OK]
#rocker/geospatial                               Docker-based Geospatial toolkit for R, built…   31                                      [OK]
#rocker/shiny-verse                              Rocker Shiny image + Tidyverse R packages. U…   28                                      [OK]
#rocker/ropensci                                                                                 22                                      [OK]
#rocker/r-devel                                                                                  17                                      [OK]
#rocker/rstudio-stable                           Build RStudio based on a debian:stable (debi…   16                                      [OK]
#rocker/ml                                       Docker images with R + machine learning libr…   7                                       [OK]
#rocker/r-apt                                    R-related apt-get information                   6                                       [OK]
#rocker/binder                                   Adds binder to rocker/tidyverse, providing J…   4                                       [OK]
#rocker/r-rmd                                    Rocker container for Rmarkdown packages         4                                       
#rocker/r-parallel                                                                               3                                       
#rocker/drd                                                                                      3                                       [OK]
#rockerjp/tidyverse                              rocker/tidyverse for Japanese R users.          2                                       [OK]
#koncina/rocker-bs2                              customised rocker image to build the biostat…   2                                       [OK]
#rocker/cuda                                     NVIDIA CUDA libraries added to Rocker images    0                                       
#methodsconsultants/rocker-tidyverse-rquantlib   rocker/tidyverse + RQuantLib                    0                                       [OK]
#rocker/cuda-dev                                 Adds CUDA and cudnn development libraries to…   0                                       
#atavares/rocker-geospatial-ecmwf                This image is based on rocker/geospatial. It…   0                                       [OK]
#rhub/rocker-gcc-san                             Debian Testing, R-devel and AddressSanitizer    0                                       
#atavares/rocker-geospatial-magick               This image is based on rocker/geospatial. It…   0                                       [OK]

次に、docker pull コマンドで、Dockerイメージのなかで、rocker/rstudio のダウンロードを試みる。

$ docker pull rocker/rstudio

#Using default tag: latest
#latest: Pulling from rocker/rstudio
#a4a2a29f9ba4: Pull complete 
#127c9761dcba: Pull complete 
#d13bf203e905: Pull complete 
#4039240d2e0b: Pull complete 
#4c420e76969e: Pull complete 
#07647ba1f5c5: Pull complete 
#196fc1e9a022: Pull complete 
#8cef2622a036: Pull complete 
#Digest: sha256:45b1e0a675aad9417ebb3bb63819c6e775efa77484fbabd0a228e797e7d6cc25
#Status: Downloaded newer image for rocker/rstudio:latest
#docker.io/rocker/rstudio:latest

#ダウンロード済みのDockerイメージ一覧
$ docker images

#REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
#rocker/rstudio      latest              f4d862a97fdf        6 weeks ago         1.88GB

rocker/rstudioコンテナのセットアップ

Dockerイメージだけではまだ実行できず、イメージをもとに仮想環境の実行部分(Dockerコンテナ)を作成する。

Dockerコンテナの構築には、 docker run (作成 + 起動) あるいは docker create (作成のみ) コマンドを使う。

rocker/rstudioページに記載されていた、以下のQuickstartコマンドが試してみる(ただし、個人的にはあまりお勧めできない)。

## Quickstartコマンド
# dockerコマンドの最後に、イメージ名を指定する
$ docker run --rm -p 8787:8787 -e PASSWORD=yourpasswordhere rocker/rstudio

#[s6-init] making user provided files available at /var/run/s6/etc...exited 0.
#[s6-init] ensuring user provided files have correct perms...exited 0.
#[fix-attrs.d] applying ownership & permissions fixes...
#[fix-attrs.d] done.
#[cont-init.d] executing container initialization scripts...
#[cont-init.d] userconf: executing... 
#[cont-init.d] userconf: exited 0.
#[cont-init.d] done.
#[services.d] starting services
#[services.d] done.

#(command + c で停止)

dockerコマンド・オプションについて補足

  • docker run: コンテナを作成して起動する

  • --rm : コンテナの終了時に、自動的にコンテナをクリーンアップし、ファイルシステムを削除する

  • -p : ポート転送の指定(ホストのポート番号とコンテナのポート番号のマッピング)

  • -e PASSWORD= : パスワードの設定(パスワードは、yourpasswordhereとなる)

rocker/rstudioコンテナの起動は、以下のコマンドをお勧めする。

##個人的な推奨コマンド + オプション
#バックグラウンド起動
#好きなコンテナ名の割り当て(例えば、RStudio001)
#Rootログイン

$ docker run -d -p 8787:8787 --name RStudio001 -e ROOT=TRUE -e PASSWORD=PassWord rocker/rstudio

#もしコンテナ作成だけで良いなら
$ docker create -p 8787:8787 --name RStudio002 -e ROOT=TRUE -e PASSWORD=PassWord rocker/rstudio

dockerコマンド・オプションについて補足

  • docker run -d: コンテナを作成してバックグラウンド実行する

  • docker create: コンテナを作成して起動はしない

  • -d, --detach:コンテナを作成後、バックグラウンド実行

  • --name: コンテナ名の割り当て

  • -e ROOT=TRUE: Root設定

(その他コマンドオプション)

  • -v, --volume: コンテナへのホストのボリュームまたはディレクトリの割り当て

-v オプション、これが結構大切。ホストのフォルダを、Docker側に参照関係を持たせることができる。

以下のような設定で、参照関係を持たせる。

##ホストのフォルダをDockerに参照させる
-v $(pwd)/XXX:/home/XXX

コンテナがうまく作成されていたら、コンテナ一覧に表示される。

#存在するコンテナ一覧の確認
$ docker ps -a 

以下のコマンドで、ブラウザを立ち上げけ、Rstudio-serverにログインする。

#RStudio serverをひらく
$ open http://localhost:8787

#ログイン画面で、以下のユーザー名とパスワードを入力する。
#ユーザー名: rstudio
#パスワード: PassWord

各種dockerコマンドについて

よく使用するdockerコマンドについて説明する。

コンテナ操作に関するdockerコマンドについて

#Dockerイメージの強制削除
$ docker rmi -f [イメージID / イメージ名]

#Dockerコンテナの強制削除
$ docker rm -f [コンテナID / コンテナ名]
#(または複数でも可能)
$ docker rm -f [コンテナID 1] [コンテナID 2] [コンテナID 3]

#コンテナの一覧表示
$ docker ps -a 

##コンテナの開始・起動(ID頭文字の数文字でも可)
$ docker start [コンテナID / コンテナ名]

#コンテナの起動停止(ID頭文字の数文字でも可)
$ docker stop [コンテナID / コンテナ名]

##コンテナのリソース使用状況
$ docker stats
# command + c で停止

#その他: バックグラウンドで稼働しているコンテナに接続する場合
docker attach [コンテナID / コンテナ名]

dockerコマンド・オプションについて補足

  • -f: 強制削除、stopされている場合には不要

dockerの設定情報

Dockerの設定情報の表示には、infoオプションを利用する。

CPUs や Total Memoryなどのリソース情報も表示される。

$ docker info

Client:
 Context:    default
 Debug Mode: false
 Plugins:
  app: Docker App (Docker Inc., v0.9.1-beta3)
  buildx: Build with BuildKit (Docker Inc., v0.5.1-docker)
  scan: Docker Scan (Docker Inc., v0.6.0)

Server:
 Containers: 2
  Running: 0
  Paused: 0
  Stopped: 2
 Images: 2
 Server Version: 20.10.5
 Storage Driver: overlay2
  Backing Filesystem: extfs
  Supports d_type: true
  Native Overlay Diff: true
 Logging Driver: json-file
 Cgroup Driver: cgroupfs
 Cgroup Version: 1
 Plugins:
  Volume: local
  Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
  Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
 Swarm: inactive
 Runtimes: io.containerd.runc.v2 io.containerd.runtime.v1.linux runc
 Default Runtime: runc
 Init Binary: docker-init
 containerd version: 05f951a3781f4f2c1911b05e61c160e9c30eaa8e
 runc version: 12644e614e25b05da6fd08a38ffa0cfe1903fdec
 init version: de40ad0
 Security Options:
  seccomp
   Profile: default
 Kernel Version: 5.10.25-linuxkit
 Operating System: Docker Desktop
 OSType: linux
 Architecture: x86_64
 CPUs: 4
 Total Memory: 7.776GiB
 Name: docker-desktop
 ID: NFEE:WTKU:EONK:NUEH:R25J:35EV:U5OL:IOQV:HSFM:J2I7:WRNR:AGPJ
 Docker Root Dir: /var/lib/docker
 Debug Mode: false
 HTTP Proxy: http.docker.internal:3128
 HTTPS Proxy: http.docker.internal:3128
 Registry: https://index.docker.io/v1/
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  127.0.0.0/8
 Live Restore Enabled: false

ローカル・コンテナ間のファイルコピー

##コンテナにファイル・コピー
$ docker cp [ローカルパス] [コンテナID]:/home/rstudio

##ローカルにファイル・コピー
$ docker cp [コンテナID]:[rockerパス] [ローカルパス]
$ docker cp [コンテナID]:/home/rstudio [ローカルパス] 

#ローカルコピーの操作例
$ cd ~/
$ mkdir test
$ docker cp [コンテナID]:/home/rstudio ~/test

Dockerコンテナ内のシェルにログインする

コンテナ内のシェルに入るには、docker exec -it を使う。

#コンテナ内にbashで入る
docker exec -it [コンテナID / コンテナ名] /bin/bash
#あるいは
docker exec -it [コンテナID / コンテナ名] bash

dockerコマンド・オプションについて補足

  • -it: -i -t と同じ。 /bin/bash あるいは R のようなインタラクティブなプロセスでは、-itオプションでコンテナのプロセスに対して tty を割り当てる。一方、Rstudio Server使用時には、-it オプションを一般的につけない。

  • -i, --interactive: コンテナプロセスの標準入力表示

  • -t, --tty: コンテナプロセスに擬似TTYの割り当て

その他Dockerイメージのセットアップについて

rocker/tidyverseイメージについて

#rocker/tidyverseイメージのダウンロード・コンテナ起動
$ docker pull rocker/tidyverse
$ docker run -d -p 8787:8787 -e ROOT=TRUE -e PASSWORD=PassWord  rocker/tidyverse

rocker/tensorflowイメージについて

rockerで、tensorflowをセットアップする際のTipsである。

#Docker.appの起動(もし起動していないなら)
$ open /Applications/Docker.app

#rocker/tensorflowイメージのダウンロード・コンテナ起動
$ docker pull rocker/tensorflow
$ docker run -d -p 8787:8787 -e ROOT=TRUE -e PASSWORD=PassWord  rocker/tensorflow

# R/tensorflowのCPU起動
$ docker run -it rocker/ml R

# RStudio/tensorflowのCPU起動
$ docker run -d -p 8787:8787 -e PASSWORD=PassWord -e ROOT=TRUE rocker/ml

もしrocker/tensorflowでのPython/pipのセットアップするなら、

Rstudio server上でConsole横のTerminalタブに移動して、以下の2つのコマンドをする。

$ sudo apt update
$ sudo apt install python3 python3-pip

まとめ

5-10分ぐらいで、Rstudio-serverがセットアップできる。いろいろと助かる。

補足・参考資料

HomeBrewでインストールした rstudio-serverのアンイストール

$ brew uninstall rstudio-server
#Uninstalling /usr/local/Cellar/rstudio-server/1.2.5001... (1,366 files, 298.2MB)

#設定ファイルの表示確認
$ cat /etc/rstudio/rsession.conf
$ cat /etc/rstudio/rserver.conf

#設定ファイルを消す
$ sudo rm -rf /etc/rstudio

nginxの設定はそのままでOKだけど、消しても良い。

$ cat /usr/local/etc/nginx/servers/default.conf
#server {
#    listen 80;
#    server_name localhost;
#location /rstudio/ {
#      rewrite ^/rstudio/(.*)$ /$1 break;
#      proxy_pass http://localhost:8787;
#      proxy_redirect http://localhost:8787/ $scheme://$http_host/rstudio/;
#    }
#  }

$ rm /usr/local/etc/nginx/servers/default.conf

#nginxを消すなら
$ brew uninstall nginx
rm -rf \
  /usr/local/etc/nginx \
  /usr/local/etc/nginx/fastcgi.conf \
  /usr/local/etc/nginx/fastcgi.conf.default \
  /usr/local/etc/nginx/fastcgi_params \
  /usr/local/etc/nginx/fastcgi_params.default \
  /usr/local/etc/nginx/koi-utf \
  /usr/local/etc/nginx/koi-win \
  /usr/local/etc/nginx/mime.types \
  /usr/local/etc/nginx/mime.types.default \
  /usr/local/etc/nginx/nginx.conf \
  /usr/local/etc/nginx/nginx.conf.default \
  /usr/local/etc/nginx/scgi_params \
  /usr/local/etc/nginx/scgi_params.default \
  /usr/local/etc/nginx/uwsgi_params \
  /usr/local/etc/nginx/uwsgi_params.default \
  /usr/local/etc/nginx/win-utf

nginxの設定が残っている場合は、http://localhost/rstudio/で、OK

$ sudo nginx
$ open http://localhost/rstudio/
#でもアクセス可能なるはず

Docker for Macでのメモリ上限の設定

Docker for Macでのメモリ上限とかを変更するには、 メニューバーのDockerアイコンから、Preferences... に入る。

f:id:skume:20200914005354p:plain:w250

PreferencesのResourcesパネルをみると CPUs、Memory、Swap、Disk image sizeの設定があるので、 Memory設定を変えることで、メモリ上限を変更できる。

f:id:skume:20200914005400p:plain:w450

8787ポートの使用有無の確認

ポート使用が重複していると、 うまくRstudio-serverが立ち上がらないので、 補足として述べておく。

#オープンしているポート一覧
$ sudo lsof

#8787ポート使用の表示
$ sudo lsof -i:8787

Docker run リファレンス

docs.docker.jp

docs.docker.jp

Docker create リファレンス

docs.docker.jp

参考

qiita.com

medium.com

www.naka-sys.okinawa

www.tohoho-web.com

*1:実際、よく分からないが、、、

*2:なぜか、CUI版はうまく動作しない

*3:ユーザーが作成したイメージ・コンテナをアップロードして公開・共有できるサービスで、自由にダウンロードして環境構築できる。