寫在前面

近期，組織了第三期暑期培訓(xùn)，想想也有四個年頭。另外，分別給本科生和碩士生均分別講過一學(xué)期的生物信息數(shù)據(jù)分析課程，其中實踐部分，以往使用的是 VituralBox。好處在于可以完全模擬服務(wù)器環(huán)境，從硬件到軟件。而不好的地方在于，對應(yīng)的環(huán)境幾乎只適合與學(xué)習(xí)或練習(xí)，無法直接使用到生產(chǎn)環(huán)境。
如此，即使學(xué)生掌握得再熟練，真正到生產(chǎn)環(huán)境時，也就是他們的服務(wù)器時，需要重新配置一次環(huán)境。盡管，conda等方式已經(jīng)比較方便，但還是不夠方便。
基于此，我一直使用 docker 的想法。經(jīng)過一年左右的籌備，終于還是下定決定使用 docker 環(huán)境作為學(xué)生聯(lián)系。此舉最大好處在于：

1. 跨平臺，無論是Windows、MacOS、Linux均可以直接使用
2. 鏡像可以遷移到不同環(huán)境
3. 計算集群可以使用安裝的 singularity 來使用 docker 鏡像

有了這些為基礎(chǔ)，只要學(xué)生掌握課程上的內(nèi)容，那么課程相關(guān)鏡像，完全直接用于他們個人電腦、服務(wù)器甚至計算集群上。
前述，關(guān)于 docker 已經(jīng)做了不少介紹，感興趣的朋友可以翻看往期推文。今次，主要介紹，如何將自己創(chuàng)建的 docker 鏡像轉(zhuǎn)換為 singularity 鏡像，以及轉(zhuǎn)換之后，如何使用。

docker 鏡像轉(zhuǎn)換為 singularity 鏡像

準(zhǔn)備一個本地的 docker 鏡像

為了方便演示，首先，建立本地的 docker 倉庫服務(wù)（用的也是 docker），注意：如果是windows，那么需要在 wsl2 中安裝好 docker 后執(zhí)行。

sudo docker pull centos:7
sudo docker run -it centos:7 #進(jìn)入，exit可以退出環(huán)境

#查看docker已有的鏡像
sudo docker images
#REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
#centos       7         eeb6ee3f44bd   9 months ago   204MB

利用docker官方提供的registry鏡像，搭建本地docker倉庫鏡像服務(wù)

sudo docker pull registry

#查看本地ip
ip addr
#ip為127:0:0:1

在docker內(nèi)配置適用的ip

sudo vim /etc/docker/daemon.json

#補充以下信息/ 修改成個人的ip/ 
{
"insecure-registries": ["127.0.0.1:5000"]
}

#重新啟動docker
sudo service docker stop
sudo service docker start
 
sudo docker info #查看下圖

將本地的 docker 鏡像上傳到 本地的 docker 鏡像倉庫（有點繞，事實上，此處就是通過構(gòu)建本地鏡像倉庫來替代 hub.docker.com 官方提供的倉庫服務(wù)）

sudo docker run -d -p 5000:5000 -v /opt/data/registry:/var/lib/registry registry
#查看是否建好倉庫
sudo docker ps

#設(shè)置上傳鏡像的tag
sudo docker tag centos:7 127.0.0.1:5000/centos:7
 
#上傳到本地倉庫
sudo docker push 127.0.0.1:5000/centos:7
 
#查看倉庫的鏡像
curl http://127.0.0.1:5000/v2/_catalog

使用 singularity 轉(zhuǎn)換鏡像為 docker 鏡像

#從本地倉庫轉(zhuǎn)化成sif鏡像
singularity build --no-https  mycentos.sif  docker://127.0.0.1:5000/centos:7

如此，輸出的 mycentos.sif 即可用于分發(fā)。到任何生產(chǎn)環(huán)境，服務(wù)器或者集群，只需要

#轉(zhuǎn)成可寫讀的sandbox
singularity build --sandbox ./centos centos_centos7.9.2009.sif
#進(jìn)入centos
singularity shell -w centos

實例：導(dǎo)入xialab2022暑期培訓(xùn)docker鏡像

根據(jù)上述的措施/先load -i 本地docker鏡像后，再上傳到本地倉庫，再被singularity轉(zhuǎn)換為sif鏡像文件。學(xué)生只需要下載培訓(xùn)期間提供的scauclass.sif文件，即可用于個人服務(wù)器或集群

#轉(zhuǎn)換為sandbox
singularity build --sandbox  ./scauclass  scauclass.sif
#測試
singularity run scauclass conda --help

當(dāng)然，可能需要注意的是暑期培訓(xùn)鏡像有conda環(huán)境，幾乎所有軟件都是建立在conda環(huán)境下。
接下來我們需要解決怎么調(diào)用scauclass鏡像的conda環(huán)境？

singularity run scauclass conda info -e

是不能夠直接激活，需要進(jìn)行conda init

#進(jìn)入scauclass
singularity shell -w scauclass
#進(jìn)入鏡像
Singularity> conda init
Singularity> source .bashrc

接下來就可以隨意玩耍了

conda activate xiasmallrna

接下來當(dāng)然是檢查一下conda環(huán)境下的軟件可行與否？

exit

Singurlity 的優(yōu)勢：

1. 在使用Singurlity過程下，幾乎是沒有使用到權(quán)限。方便了集群普通用戶使用已經(jīng)打包好的沙盒/鏡像文件。Docker不管是安裝、使用、修改都必須要有權(quán)限。
2. 進(jìn)入Singurlity 的環(huán)境，并沒有封閉的空間。因此不需要提前映射本機(jī)路徑，再進(jìn)入環(huán)境。
3. 沒有容器的說法，只有可寫的沙盒(sandbox)/不可寫的鏡像(sif)，便于傳輸分發(fā)。

寫在最后

感覺不錯，一直想折騰的事情也確定可行了。