Docker - 基于NVIDIA-Docker的Caffe-GPU环境搭建

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主要包括两部分：
1. Docker与NVIDIA-Docker的安装与配置
2. Caffe镜像使用

1 Docker与NVIDIA-Docker的安装与配置

1.1 Docker安装

Docker安装过程需要使用root权限， 主要有两种安装方式：

1.1.1 Ubuntu14.04 软件源安装

使用Ubuntu14.04系统默认自带的docker.io安装包安装Docker，版本相对较旧.
命令行操作过程如下：

1. sudo apt-get update
2. sudo apt-get -y install docker.io
3. sudo service docker.io status (检查Docker服务的状态)
4. sudo docker run hello-world (测试Docker安装是否成功)

1.1.2 Docker官网安装

采用官网安装方式可以获取最新版本Docker. 在安装Docker之前需要配置Docker官方仓库，然后从该仓库进行获取与安装.
首先，进行Docker仓库设置：

1. sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
2. curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
3. sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88
4. sudo add-apt-repository “deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable”

然后， 安装Docker：

1. sudo apt-get update
2. sudo apt-get install docker-ce
3. sudo docker run hello world

1.2 阿里云加速器设置

由于官方Docker Hub网络速度较慢，这里使用阿里云提供的Docker Hub. 需要配置阿里云加速器，官方说明如下：

1. 针对Docker客户端版本大于1.10的用户：
   您可以通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器：

   1. sudo mkdir -p /etc/docker
   2. sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-‘EOF’
      {
      “registry-mirrors”: [“https://fird1mfg.mirror.aliyuncs.com“]
      }
      EOF
   3. sudo systemctl daemon-reload
   4. sudo systemctl restart docker

2. 针对Docker客户的版本小于等于1.10的用户:
   或者想配置启动参数，可以使用下面的命令将配置添加到docker daemon的启动参数中.
   Ubuntu 12.04 14.04的用户:

   1. echo “DOCKER_OPTS=\”$DOCKER_OPTS –registry-mirror=https://fird1mfg.mirror.aliyuncs.com\”” | sudo tee -a /etc/default/docker
   2. sudo service docker restart

   Ubuntu 15.04 16.04的用户

   1. sudo mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d
   2. sudo tee /etc/systemd/system/docker.service.d/mirror.conf <<-‘EOF’
      [Service]
      ExecStart=/usr/bin/docker daemon -H fd:// –registry-mirror=https://fird1mfg.mirror.aliyuncs.com
      EOF
   3. sudo systemctl daemon-reload
   4. sudo systemctl restart docker

1.3 NVIDIA-Docker安装

• Prerequisties

  GNU/Linux x86_64 with kernel version > 3.10
  Docker >= 1.9 (official docker-engine, docker-ce or docker-ee only)
  NVIDIA GPU with Architecture > Fermi (2.1)
  NVIDIA drivers >= 340.29 with binary nvidia-modprobe (驱动版本与CUDA计算能力相关)

• CUDA与NVIDIA driver安装
  处理NVIDIA-Docker依赖项 NVIDIA drivers >= 340.29 with binary nvidia-modprobe 要求.
  根据显卡，下载对应版本的CUDA并进行安装.

• NVIDIA-Docker安装

  #Install nvidia-docker and nvidia-docker-plugin

  1. wget -P /tmp https://github.com/NVIDIA/nvidia-docker/releases/download/v1.0.1/nvidia-docker_1.0.1-1_amd64.deb
  2. sudo dpkg -i /tmp/nvidia-docker*.deb && rm /tmp/nvidia-docker*.deb

  #Test nvidia-smi

  1. sudo nvidia-docker run –rm nvidia/cuda nvidia-smi

2. Caffe镜像使用

这里使用阿里云的镜像服务.，从Docker注册服务器的Docker仓库下载一个已有的Docker镜像.

# 登录阿里云
1. sudo nvidia-docker login registry.aliyuncs.com

Username: **********
Password: **********

# 拉取Caffe镜像
2. sudo nvidia-docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker_learning_aliyun/caffe:v1

# 查看拉取的Caffe镜像信息
3. sudo nvidia-docker images

输出信息：

# 查看Caffe镜像的显卡信息
4. sudo nvidia-docker run -it registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker_learning_aliyun/caffe:v1 nvidia-smi

输出信息：

# 进入容器，操作类似于Ubuntu系统，默认进入容器内的 /workspace 目录
5. sudo nvidia-docker run -it registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker_learning_aliyun/caffe:v1 /bin/bash

# 基于容器Caffe镜像运行python程序
6. sudo nvidia-docker run –volume=$(pwd):/workspace –volume=/path/to/data:/data –rm caffe-image:base python demo.py

实例说明：
1. nvidia-docker run：运行镜像
2. –volume=$(pwd):/workspace –volume=/path/to/data:/data： 将主机的路径挂载到容器中, “:”前后分别为为主机目录和容器路径
3. -rm： 运行镜像后删除
4. caffe-image:base： Caffe镜像.
5. python demo.py： python程序运行，类似于Ubuntu环境.

3. Docker 错误解决

3.1 python 提示错误UnicodeEncodeError: ‘ascii’ codec can’t encode characters in position

错误：

# docker 中 python 代码的 print(“中文”) 出现错误，但宿主机不会出现该错误，如下：
UnicodeEncodeError: ‘ascii’ codec can’t encode characters in position 0-127: ordinal not in range(128)

错误原因：

因为locale 的设置导致 shell 的stdin/stdout/stderr 的默认编码为ascii，当用ascii编码去解释python3默认unicode编码的时候，则会有问题

解决方法：

# python3 的解决方式是 容器在初始化时候 需要设置shell的stdin/stdout/stderr 的默认编码方式为 utf-8,需要重启容器
# docker run 方式
docker run -e PYTHONIOENCODING=utf-8 m_container:latest my-python3

# docker-compose 方式
environment:
- PYTHONIOENCODING=utf-8

[From docker python 提示错误UnicodeEncodeError: ‘ascii’ codec can’t encode characters in position]