Nvidia-Docker安装使用 -- 可使用GPU的Docker容器

╰半橙微兮° 2021-12-07 10:55 433阅读 0赞

`nvidia-docker`是一个可以使用GPU的`docker，nvidia-docker`是在docker上做了一层封装，通过`nvidia-docker-plugin`，然后调用到`docker`上，其最终实现的还是在`docker`的启动命令上携带一些必要的参数。因此在安装`nvidia-docker`之前，还是需要安装`docker`的。

`docker`一般都是使用基于`CPU`的应用，而如果是`GPU`的话，就需要安装特有的硬件环境，比如需要安装`nvidia driver`。所以`docker`容器并不直接支持`Nvidia GPU`。为了解决这个问题，最早的处理办法是在容器内部，全部重新安装`nvidia driver`，然后通过设置相应的设备参数来启动`container`，然而这种办法是很脆弱的。因为宿主机的`driver`的版本必须完全匹配容器内的`driver`版本，这样导致`docker image`无法共享，很可能本地机器的不一致导致每台机器都需要去重复操作，这很大的违背了`docker`的设计之初。

为了使`docker image`能很便利的使用`Nvidia GPU`，从而产生了`nvidia-docker`，由它来制作`nvidia driver`的`image`，这就要求在目标机器上启动`container`时，确保字符设备以及驱动文件已经被挂载。

`nvidia-docker-plugin`是一个`docker plugin`，被用来帮助我们轻松部署`container`到`GPU`混合的环境下。类似一个守护进程，发现宿主机驱动文件以及GPU 设备，并且将这些挂载到来自`docker`守护进程的请求中。以此来支持`docker GPU`的使用。

## 需提前安装好的软件 ##

## **docker** ##

由于`nvidia docker`是基于`docker`基础之上运行的，因此需要安装原生的`docker`。

`1.12.6`版本的`docker`安装可查看这篇文章：[Docker安装使用命令。][Docker]

Docker CE版本可查看这篇文章：[Docker CE安装教程][Docker CE]。

## nvidia显卡驱动 ##

毫无疑问，要想使用`GPU`，必须要安装显卡驱动，这样`nvidia docker`才能正常运行。

显卡驱动的安装方式可查看这篇文章： `Centos`集成`GTX-1080Ti`显卡搭建深度学习环境全过程。

这篇文章中讲解了CentOS安装显卡搭建深度学习环境的全过程，显卡驱动就是其中一项工作，因此这里就不单独写了，这篇文章中有安装的过程。

## 安装nvidia docker ##

1、下载`nvidia-docker.repo`文件，并将该文件输出到/etc/yum.repos.d/nvidia-docker.repo

curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/centos7/x86_64/nvidia-docker.repo | sudo tee /etc/yum.repos.d/nvidia-docker.repo

操作结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5ODUyNjc2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

2、查找可安装的`nvidia docker`版本

yum search --showduplicates nvidia-docker

运行上面的语句，会出现下面这张图中的信息，一路点击y  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5ODUyNjc2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
最终输出结果是下面这张图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5ODUyNjc2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

大家可以从中选择自己需要安装的`nvidia docker`版本，这里我安装的是docker是1.12.6版本的。因此我选择安装倒数第一个版本的`nvidia docker`。

3、安装nvidia-docker

yum install nvidia-docker-1.0.1-1.x86_64

点击回车，系统就会安装nvidia-docker，需要选yes\\no的地方输入y，再点击回车，最终安装成功。

## 运行nvidia docker ##

1、运行docker：

// 运行docker
    systemctl start docker
    // 加入开机启动
    systemctl enable docker
    // 查看状态
    systemctl status coker

2、运行nvidia-docker：

systemctl start nvidia-docker
    systemctl enable nvidia-docker
    systemctl status nvidia-docker

nvidia-docker的操作命令与docker基本相同，所以操作起来没有什么障碍。

## kubernetes调用GPU ##

yaml文件配置：

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: gpu-test
    spec:
      volumes:
      - name: nvidia-driver
        hostPath:
          path: /var/lib/nvidia-docker/volumes/nvidia_driver/384.69
      - name: cgroup
        hostPath:
          path: /sys/fs/cgroup
      containers:
      - name: tensorflow
        image: tensorflow:0.11.0-gpu
        ports:
        - containerPort: 8000
        resources:
          limits:
            alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: 1
        volumeMounts:
        - name: nvidia-driver
          mountPath: /usr/local/nvidia/
          readOnly: true
        - name: cgroup
          mountPath: /sys/fs/cgroup

[alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu:][alpha.kubernetes.io_nvidia-gpu] 1：表示只使用1块gpu

path: /var/lib/nvidia-docker/volumes/nvidia\_driver/384.69：宿主机driver位置，安装了nvidia-docker之后有的，当然需要保证宿主机nvidia driver是已经安装ok的，应该是安装了nvidia-docker之后，会发现宿主机的driver，然后映射到此。

path: /sys/fs/cgroup：挂载该目录也是为了识别显卡，使容器内部能够使用宿主机显卡。

volumeMounts：将宿主机目录挂载到容器内部，这个标签下的配置项就是要把宿主机目录挂载到容器内部的那个目录，通过name标识。

通过这些目录挂载配置，启动pod之后，容器就能够正常识别GPU并进行工作了。

[Docker]: https://blog.csdn.net/a632189007/article/details/78608486
[Docker CE]: https://blog.csdn.net/a632189007/article/details/78662741
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[alpha.kubernetes.io_nvidia-gpu]: http://alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: