深度環境的搭建對于深度學習是非常重要的。其中深度學習開發環境中因為用到非常多的第三方庫，往往搭建起來非常費勁，如果有一個工具能夠往我們只需要搭建一次，以后換了開發環境后，直接copy過去就能用該多好！docker就是用于解決這個問題的好方法。下面將介紹一下如何使用docker配置深度學習開發環境。

1.底層驅動的安裝

1.1 操作系統的安裝

參考文章：Linux操作系統的安裝

1.2 顯卡驅動的安裝

參考文章：英偉達顯卡驅動的安裝

1.3 cuda的安裝

參考文章：cuda的安裝

2.使用docker配置深度學習開發環境

2.1 docker的安裝

注意docker和nvidia_docker的版文好要對應
參考文章：docker的安裝

• 運行sudo docker run hello-world 測試docker是否安裝和啟動成功

如果之前或者系統自帶的有docker,一定要卸載掉之前的docker，然后運行上面的命令安裝docker

2.2 nvidia_docker的安裝

注意docker和nvidia_docker的版文好要對應
參考文章：nvidia_docker的安裝

• 運行docker run --runtime=nvidia --rm nvidia/cuda nvidia-smi命令測試nvidia_docker是否安裝成功。

上面的測試命令需要你下載nvidia/cuda鏡像，這個鏡像比較大，下載非常耗時，所以一般查看是否擁有nvidia_docker命令即可，如果有這個命令說明安裝成功

2.3 安裝過程中的問題

2.3.1 docker和nvidia_docker的版本不匹配的問題。

• 問題提示：

docker-ce (= 5:18.09.0~3-0~ubuntu-xenial) but 18.06.0~ce~3-0~ubuntu is to be installed

• 解決方法：
  • 卸載掉原先安裝的docker（一定要注意卸載干凈，一般的卸載方法是無法卸載干凈的，請自行百度），然后運行上面給的命令，就可以不出現上面的錯誤了。
  • 一般如果系統沒有自帶docker或者后面沒有安裝docker，直接運行上面給出的命令是不會出問題的。

2.3.2 解決每次運行docker命令的時候要加sudo.

參考文章

其實就是常見一個docker用戶組，然后將用戶都加入進去即可。

2.3.3 解決每次docker pull鏡像速度慢的問題。

參考文章

我覺得這是比較好的方法，網上還有直接添加鏡像網站的方法，效果不是很好，此處建議使用上面的方法。

2.2.4 解決docker無法運行容器的問題。

• 錯誤提示：

Error response from daemon: Unknown runtime specified nvidia.

• 參考文章
• 注意事項：
  • 一定要保證nvidia_docker安裝成功
  • 查看/usr/bin/nvidia-container-runtime執行文件是否存在
  • 按照上面的要求修改文件：/etc/systemd/system/docker.service.d/override.conf
  • 查看該/etc/docker/daemon.json是否出錯，記住一定只能有一個一級的大括號，不能出現并集的兩個。

## /etc/docker/daemon.json
{                                                                    "registry-mirrors": ["http://f136**2.m.daocloud.io"],       "runtimes": {                                                "nvidia": {                                          "path": "/usr/bin/nvidia-container-runtime", "runtimeArgs": []                            }                                            }                                                            
}
## /etc/systemd/system/docker.service.d/override.conf
[Service]
ExecStart= ExecStart=/usr/bin/dockerd --host=fd:// --add-runtime=nvidia=/usr/bin/nvidia-container-runtime                                                                    

3.nvidia_docker的使用

3.1 docker 的常用的命令

啟動容器命令示例：

通過運行命令“nvidia_docker run --rm --it --name=“myTorch” --volume=”/home/deep_wfy/project:/home/deep_wfy/workspace:rw" pytorch:latest /bin/bash"，

• "–rm"表示在退出（使用快捷鍵Ctrl+d）退出時，同時刪除該鏡像文件的緩存，如果不加該選項，則該鏡像的緩存會存在電腦中，通過運行命令“docker start myTorch”可以重新進入到該鏡像的環境中，可以使用命令“docker rm myTorch”將緩存刪除，此時使用命令“docker ps -a”查看發現沒有。
• “–it”表示該鏡像運行在終端環境中，不加則無法進入到該鏡像中。
• “–name”表示給該鏡像命名為"myTorch"，同一個鏡像，可以在不同運行時起不同的名字，用于區分不同的環境。
• “–volume”表示有鏡像創建的虛擬環境和物理環境中文件的共享映射，此處表示將物理環境中的“/home/deep_wfy/project”路徑下的文件和虛擬環境中的“/home/deep_wfy/workspace”文件相對應，而且具有讀寫的權限，即在虛擬環境中修改文件在物理環境中也會改變，這樣即使把鏡像創建的虛擬環境刪除，文件依然保存。
• “pytorch:latest”是你要運行的鏡像的名稱
• “/bin/bash”表示執行鏡像環境中的bin文件夾下的bash可執行文件（這個可以通過查看該鏡像的dockerFile看出）
• 進行入到鏡像的虛擬環境中便可以完成相應的操作,可以直接使用該鏡像中環境了。與使用真實的環境并無差異。

只記錄docker命令在大部分情境下的使用，如果想了解每一個選項的細節，請參考官方文檔

• Docker環境信息 — docker [info|version]
• 容器生命周期管理 — docker [create|exec|run|start|stop|restart|kill|rm|pause|unpause]
• 容器操作運維 — docker [ps|inspect|top|attach|wait|export|port|rename|stat]
• 容器rootfs命令 — docker [commit|cp|diff]
• 鏡像倉庫 — docker [login|pull|push|search]
• 本地鏡像管理 — docker [build|images|rmi|tag|save|import|load]
• 容器資源管理 — docker [volume|network]
• 系統日志信息 — docker [events|history|logs]

• 退出某個鏡像的操作是：CTRL + D
• 其實docker中的很多命令與Linux是非常相似的，所以用起來非常簡單
• docker help [command]可以查看具體命令的一些詳細信息

3.2 docker使用過程中的注意事項

• 鏡像查找網站,一般網站中會給出鏡像拉取和容器創建的命令
• 如果要開啟GUI，聲音等權限，需要去查相關的命令
• 如果要使用tensorboard，則需要指明容器與服務器的端口映射。

4.dockerfile的使用

4.1 dockerfile的例子

Ubuntu 16.04

FROM scratch
ADD ubuntu-xenial-core-cloudimg-amd64-root.tar.gz /
# delete all the apt list files since they're big and get stale quickly
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/*
# this forces "apt-get update" in dependent images, which is also good
# (see also https://bugs.launchpad.net/cloud-images/+bug/1699913)# a few minor docker-specific tweaks
# see https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap
RUN set -xe \\
# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L40-L48&& echo '#!/bin/sh' > /usr/sbin/policy-rc.d \&& echo 'exit 101' >> /usr/sbin/policy-rc.d \&& chmod +x /usr/sbin/policy-rc.d \\
# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L54-L56&& dpkg-divert --local --rename --add /sbin/initctl \&& cp -a /usr/sbin/policy-rc.d /sbin/initctl \&& sed -i 's/^exit.*/exit 0/' /sbin/initctl \\
# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L71-L78&& echo 'force-unsafe-io' > /etc/dpkg/dpkg.cfg.d/docker-apt-speedup \\
# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L85-L105&& echo 'DPkg::Post-Invoke { "rm -f /var/cache/apt/archives/*.deb /var/cache/apt/archives/partial/*.deb /var/cache/apt/*.bin || true"; };' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-clean \&& echo 'APT::Update::Post-Invoke { "rm -f /var/cache/apt/archives/*.deb /var/cache/apt/archives/partial/*.deb /var/cache/apt/*.bin || true"; };' >> /etc/apt/apt.conf.d/docker-clean \&& echo 'Dir::Cache::pkgcache ""; Dir::Cache::srcpkgcache "";' >> /etc/apt/apt.conf.d/docker-clean \\
# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L109-L115&& echo 'Acquire::Languages "none";' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-no-languages \\
# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L118-L130&& echo 'Acquire::GzipIndexes "true"; Acquire::CompressionTypes::Order:: "gz";' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-gzip-indexes \\
# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L134-L151&& echo 'Apt::AutoRemove::SuggestsImportant "false";' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-autoremove-suggests# make systemd-detect-virt return "docker"
# See: https://github.com/systemd/systemd/blob/aa0c34279ee40bce2f9681b496922dedbadfca19/src/basic/virt.c#L434
RUN mkdir -p /run/systemd && echo 'docker' > /run/systemd/container# overwrite this with 'CMD []' in a dependent Dockerfile
CMD ["/bin/bash"]

ubuntu 18.04 + cuda10 + tensorflow1.13

# Copyright 2018 The TensorFlow Authors. All Rights Reserved.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
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#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
# ============================================================================
#
# THIS IS A GENERATED DOCKERFILE.
#
# This file was assembled from multiple pieces, whose use is documented
# throughout. Please refer to the TensorFlow dockerfiles documentation
# for more information.ARG UBUNTU_VERSION=18.04ARG ARCH=
ARG CUDA=10.0
FROM nvidia/cuda${ARCH:+-$ARCH}:${CUDA}-base-ubuntu${UBUNTU_VERSION} as base
# ARCH and CUDA are specified again because the FROM directive resets ARGs
# (but their default value is retained if set previously)
ARG ARCH
ARG CUDA
ARG CUDNN=7.4.1.5-1# Needed for string substitution 
SHELL ["/bin/bash", "-c"]
# Pick up some TF dependencies
RUN apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends \build-essential \cuda-command-line-tools-${CUDA/./-} \cuda-cublas-${CUDA/./-} \cuda-cufft-${CUDA/./-} \cuda-curand-${CUDA/./-} \cuda-cusolver-${CUDA/./-} \cuda-cusparse-${CUDA/./-} \curl \libcudnn7=${CUDNN}+cuda${CUDA} \libfreetype6-dev \libhdf5-serial-dev \libzmq3-dev \pkg-config \software-properties-common \unzipRUN [ ${ARCH} = ppc64le ] || (apt-get update && \apt-get install nvinfer-runtime-trt-repo-ubuntu1804-5.0.2-ga-cuda${CUDA} \&& apt-get update \&& apt-get install -y --no-install-recommends libnvinfer5=5.0.2-1+cuda${CUDA} \&& apt-get clean \&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*)# For CUDA profiling, TensorFlow requires CUPTI.
ENV LD_LIBRARY_PATH /usr/local/cuda/extras/CUPTI/lib64:$LD_LIBRARY_PATHARG USE_PYTHON_3_NOT_2
ARG _PY_SUFFIX=${USE_PYTHON_3_NOT_2:+3}
ARG PYTHON=python${_PY_SUFFIX}
ARG PIP=pip${_PY_SUFFIX}# See http://bugs.python.org/issue19846
ENV LANG C.UTF-8RUN apt-get update && apt-get install -y \${PYTHON} \${PYTHON}-pipRUN ${PIP} --no-cache-dir install --upgrade \pip \setuptools# Some TF tools expect a "python" binary
RUN ln -s $(which ${PYTHON}) /usr/local/bin/python # Options:
#   tensorflow
#   tensorflow-gpu
#   tf-nightly
#   tf-nightly-gpu
# Set --build-arg TF_PACKAGE_VERSION=1.11.0rc0 to install a specific version.
# Installs the latest version by default.
ARG TF_PACKAGE=tensorflow
ARG TF_PACKAGE_VERSION=
RUN ${PIP} install ${TF_PACKAGE}${TF_PACKAGE_VERSION:+==${TF_PACKAGE_VERSION}}COPY bashrc /etc/bash.bashrc
RUN chmod a+rwx /etc/bash.bashrc

4.2基于dockerfile創建鏡像

參考文章