服务器搭建远程docker深度学习环境

本文大部分内容参考知乎文章

搭建过程中出现ssh连接问题可以查看最后的注意事项

Docker

Docker是一种容器技术，类似于虚拟机，但比虚拟机更轻便。Docker容器内的应用程序直接运行于宿主的内核，而没有自己的内核，而且也没有硬件虚拟。更多Docker的相关知识可以看《Docker-从入门到实践》。

Deepo

Deepo是一个包含一系列Docker镜像的项目，这些镜像中包含了TensorFlow、Caffe和Torch等多种深度学习框架。也就是说，在这些镜像中已经包含了大部分流行的机器学习框架，只需要将镜像下载到本地，运行容器即可直接使用这些框架。

Deepo提供了GPU和CPU版本的框架，这里使用的mac以CPU的镜像为例子，对于GPU版本的镜像需要先安装Nvidia官方的nividia-docker和相应版本的NVIDIA驱动。

在github页面可以看到Deepo拥有众多的不同的镜像，以tag来区分，可以根据需要下载对应的镜像。这里以docker pull ufoym/deepo为例，这样会默认下载包含GPU版本的深度学习框架的镜像。

如果只想要使用CPU的环境的话可以在后面加上CPU，即docker pull ufoym/deepo:cpu

Deepo-ssh镜像

在有了Deepo镜像之后，为了方便使用，可以在Deepo镜像基础上配置ssh服务，以便于mac通过ssh连接登录到容器，以及PyCharm调用远程的python的interpreter。

登录到现有的Deepo容器，以docker run -it ufoym/deepo:cpu bash交互式的进入deepo容器中。

配置容器ssh连接 这一步可以使用mac通过ssh连接ubuntu容器。首先通过apt-get install openssh-server用于开启ssh服务的外部连接。

如果出现以下错误：

E: Could not get lock /var/lib/dpkg/lock-frontend - open (11: Resource temporarily unavailable)

E: Unable to acquire the dpkg frontend lock (/var/lib/dpkg/lock-frontend), is another process using it?

可以查看这篇文章解决：

Could not get lock /var/lib/dpkg/lock - open 解决方法

配置sshd 修改sshd的默认配置，编辑文件/etc/ssh/sshd_config，修改文件中的以下三行：

PermitRootLogin yes # 可以登录 root 用户

PubkeyAuthentication yes # 可以使用 ssh 公钥许可

AuthorizedKeysFile  .ssh/authorized_keys # 公钥信息保存到该文件中

我的配置文件AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys这一行有点不同，是这样的

AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys .ssh/authorized_keys2

重启sshd /etc/init.d/ssh restart使得这些配置生效。

添加你的机器的公钥到容器 这一步是为了能免密码ssh登录到容器中。

在容器中mkdir ~/.ssh
touch ~/.ssh/authorized_keys
在你自己的机器上新开一个终端窗口，ssh-keygen -t rsa -C "youremail@example.com"（替换为你自己的邮箱），会在~/.ssh目录下生成三个文件id_rsa、id_rsa.pub、known_hosts。复制id_rsa.pub文件中的内容。
将复制的内容粘贴到容器~/.ssh/authorized_keys文件中。

提交修改到镜像 以上对容器的修改并不会改变镜像文件，需要提交修改生成一个新的镜像。

docker ps -a查看刚刚使用deepo容器，记录下该容器的CONTAINER ID，例如8b5a86d18e58。
docker commit -m 'add ssh' -a 'your-name' 8b5a86d18e58 deepo-ssh这样会将刚刚在deepo容器中配置的ssh服务保存，并生成新的deepo-ssh镜像。在后续使用docker images命令可以查看到新的镜像已经被保存。

运行最终的容器

docker run -it -p 12622:22 -v ~/data:/data -v ~/config:/config deepo-ssh:1.0 /bin/bash && /usr/sbin/sshd -D

如果想要运行GPU环境的话，那么必须在启动容器时加上--runtime=nvidia,那么此时的命令为：

docker run --runtime=nvidia -it -p 12622:22 -v ~/data:/data -v ~/config:/config deepo-ssh:1.0 /bin/bash && /usr/sbin/sshd -D

-d | 后台运行
-p 12622:22 | 绑定当前mac的12622端口到deepo-ssh容器的22端口（ssh服务默认为22端口）
-v ~/data:/data | 将本机上的~/data目录挂载到容器/data目录
/usr/sbin/sshd -D | 容器运行的命令和参数，开启ssh服务

这样就可以通过ssh -p 12622 root@localhost连接到容器，可以进入python解释程序，执行import torch等命令查看机器学习框架是否能正常使用。在exit退出ssh连接后，容器仍运行在后台。

ssh远程连接

首先明确的是容器中的22端口已经绑定到主机上的12622端口，那么此时如果想要远程连接的话那么应该采用如下命令：

ssh -p 12622 root@<你的主机的ip地址>

这里有个坑注意。如果你的服务器主机是内网的，要想正确访问的话，那么必须首先搭建隧道。可以参考我之前的博客文章，反向代理搭建隧道

其中这里的坑就是我用autossh搭建隧道不起作用，无法远程登录进行容器里面，但是使用ssh搭建的就可以正确访问

其中ssh的命令为：ssh -fCNR 2064:localhost:12622 <公网机器上用来做转发的账户>@<你的公网机器的ip地址>

具体的参数含义可以参考上面给出的文章链接。

这样就将公网机器上的2064端口给绑定到你的内网机器的12622端口上了（假定你的服务器是在内网的，这样通过反向代理就可以通过外网进行访问了），即通过ssh就可以进行远程登录容器了：

ssh -p 2064 root@<你的公网主机的ip地址>

第二个坑就是ssh连接时的root的账户密码你是不知道的，因为如果像上面启动容器后你没有修改设置密码，你是不知道root的密码的，所以你需要在启动容器后再重新设置一下密码，这样ssh连接的时候才能正确登录。

基于之前的镜像重新编写Dockerfile，设置容器启动时的密码

首先编写Dockerfile，由于之前已经提交过一次镜像，我们可以基于之前的镜像进行重新的构建一个新的镜像，这样设置里面的root的账户密码为自定义密码。在一个空目录下，创建Dockerfile文件，然后添加如下内容：
```
FROM deepo-ssh:1.0

RUN echo "root:123456" | chpasswd
```
- deepo-ssh:1.0 是之前生成的镜像
- echo “root:123456” | chpasswd 是将root的账户密码默认设置为123456了（这里密码你可以自行设置）
然后再次构建镜像，在Dockerfile文件所在的目录执行如下命令：
```
docker build -t deepo-ssh:2.0 .
```
这样就创建了deepo-ssh:2.0的镜像，然后基于这个镜像启动容器root账户默认的密码既是你自己设置的了。
启动容器

docker run -it -p 12622:22 -v ~/data:/data -v ~/config:/config deepo-ssh:2.0 /bin/bash && /usr/sbin/sshd -D

注意这里是deepo-ssh:2.0

如果ssh连接不上容器，那么在容器中重启一下ssh服务
```
/etc/init.d/ssh restart
```

PyCharm连接Docker

经过以上的操作，可以理解成本地12622端口开启了ssh服务，运行一个独立的ubuntu服务器。接下来介绍如何使用PyCharm调用Docker容器中的解释器。（注意需要PyCharm专业版）

在Pycharm中file–>settings–>Project Interpreter，如下图所示：

然后点击Add进行添加python解释器

然后选择你已经配置好的ssh连接，进行配置python解释器：

接下里选择解释器，这里一定注意interpreter的地方，要选择正确；然后配置同步目录（即你的本地项目会同步到容器中的哪个目录）

点击finish就配置完成了，接下来就可以进行本地开发，远程运行在容器里了。

注意这里的同步目录最好是之前设置的启动容器时挂载的目录,即最好在/data下，这样容器销毁了数据也不会丢失

在服务器上创建docker容器并运行在后台，映射到服务器的一个端口。在Pycharm中调用远程服务器的解释器，并创建本地目录和服务器目录的映射（在Deployment配置），就可以实现在本地写代码和调试。

注意事项

如果发现ssh连接不上，那么可以在容器内进行重启下ssh服务

/etc/init.d/ssh restart