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使用Dockerfile构建容器镜像（PyTorch）

前提条件

请按照表1所示，获取对应操作系统的软件包与打包镜像所需Dockerfile文件与脚本文件。

深度学习引擎软件包名称中{version}表示版本号，{arch}表示架构。配套的CANN软件包在6.3.RC3、6.2.RC3及以上版本增加了“您是否接受EULA来安装CANN（Y/N）”的安装提示；在Dockerfile编写示例中的安装命令包含“--quiet”参数的默认同意EULA，用户可自行修改。

表1 所需软件

软件包

说明

获取方法

Ascend-cann-toolkit_{version}_linux-{arch}.run

深度学习引擎软件包。

获取链接

Ascend-cann-kernels-{chip_type}_{version}_linux-{arch}.run

二进制算子包。

获取链接

apex-0.1+ascend-cp3x-cp3x-linux_{arch}.whl

混合精度模块。x表示8、9、10或11，当前可支持Python 3.8、Python 3.9、Python 3.10和Python3.11。

请参见《Ascend Extension for PyTorch 配置与安装》中的“（可选）安装APEX模块”章节，根据实际情况编译APEX软件包。
  • x86_64：torch-2.1.0+cpu-cp3x-cp3x-linux_x86_64.whl
  • Arm：torch-2.1.0-cp3x-cp3x-manylinux_2_17_aarch64.manylinux2014_aarch64.whl

官方PyTorch包。x表示8、9、10或11，当前可支持Python 3.8、Python 3.9、Python 3.10和Python3.11。

获取链接

torch_npu-2.1.0.post{version}-cp3x-cp3x-manylinux_2_17_{arch}.manylinux2014_{arch}.whl

Ascend Extension for PyTorch插件。Pythonx表示8、9、10或11，当前可支持Python 3.8、Python 3.9、Python 3.10和Python3.11。

Ascend Extension for PyTorch2.1.0版本获取链接

说明：

如果使用MindSpeed-LLM代码仓上的PyTorch模型，需要使用Ascend Extension for PyTorch 2.1.0及以上版本。

Dockerfile

制作镜像需要。

参考4. Dockerfile编写示例。

dllogger-master

PyTorch日志工具。

获取链接

ascend_install.info

驱动安装信息文件。

从host拷贝“/etc/ascend_install.info”文件。

version.info

驱动版本信息文件。

从host拷贝“/usr/local/Ascend/driver/version.info”文件。

prebuild.sh

执行训练运行环境安装准备工作，例如配置代理等。

参考步骤3

install_ascend_pkgs.sh

昇腾软件包安装脚本。

参考步骤4

postbuild.sh

清除不需要保留在容器中的安装包、脚本、代理配置等。

参考步骤5

为了防止软件包在传递过程或存储期间被恶意篡改，下载软件包时需下载对应的数字签名文件用于完整性验证。

在软件包下载之后，请参考《OpenPGP签名验证指南》，对从Support网站下载的软件包进行PGP数字签名校验。如果校验失败，请不要使用该软件包，先联系华为技术支持工程师解决。

使用软件包安装/升级之前，也需要按上述过程先验证软件包的数字签名，确保软件包未被篡改。

运营商客户请访问：https://support.huawei.com/carrier/digitalSignatureAction

企业客户请访问：https://support.huawei.com/enterprise/zh/tool/pgp-verify-TL1000000054

本章节以Ubuntu 18.04、配套Python 3.10为例来介绍使用Dockerfile构建容器镜像的详细过程，使用过程中需根据实际情况修改相关步骤。

操作步骤

  1. 将准备的软件包、深度学习框架相关包、host侧驱动安装信息文件及驱动版本信息文件上传到服务器同一目录（如“/home/test”）。
    • Ascend-cann-toolkit_{version}_linux-{arch}.run
    • Ascend-cann-kernels-{chip_type}_{version}_linux-{arch}.run
    • apex-0.1+ascend-cp310-cp310-linux_{arch}.whl
    • torch-2.1.0+cpu.cxx11.abi-cp310-cp310-linux_{arch}.whl
    • torch_npu-2.1.0.post{version}-cp310-cp310-manylinux_2_17_{arch}.manylinux2014_{arch}.whl
    • dllogger-master
    • ascend_install.info
    • version.info
  2. 以root用户登录服务器。
  3. 执行以下步骤准备prebuild.sh文件。
    1. 进入软件包所在目录，执行以下命令创建prebuild.sh文件。
      vi prebuild.sh
    2. 写入内容参见prebuild.sh编写示例，写入后执行:wq命令保存内容，内容以Ubuntu操作系统为例。
  4. 执行以下步骤准备install_ascend_pkgs.sh文件。
    1. 进入软件包所在目录，执行以下命令创建install_ascend_pkgs.sh文件。
      vi install_ascend_pkgs.sh
    2. 写入内容参见install_ascend_pkgs.sh编写示例，写入后执行:wq命令保存内容，内容以Ubuntu操作系统为例。
  5. 执行以下步骤准备postbuild.sh文件。
    1. 进入软件包所在目录，执行以下命令创建postbuild.sh文件。
      vi postbuild.sh
    2. 写入内容参见postbuild.sh编写示例，写入后执行:wq命令保存内容，内容以Ubuntu操作系统为例。
  6. 执行以下步骤准备Dockerfile文件。
    1. 进入软件包所在目录，执行以下命令创建Dockerfile文件（文件名示例“Dockerfile”）。
      vi Dockerfile
    2. 写入内容参见Dockerfile编写示例，然后执行:wq命令保存内容，内容以Ubuntu操作系统为例。
  7. 进入软件包所在目录，执行以下命令，构建容器镜像，注意不要遗漏命令结尾的“.”。
    docker build -t 镜像名_系统架构:镜像tag .
    例如：
    docker build -t test_train_arm64:v1.0 .

    命令解释如所表2示。

    表2 命令参数说明

    参数

    说明

    -t

    指定镜像名称

    镜像名_系统架构:镜像tag

    镜像名称与标签，请用户根据实际情况写入

    当出现“Successfully built xxx”表示镜像构建成功。

  8. 构建完成后，执行以下命令查看镜像信息。
    docker images

    回显示例如下。

    1
2
    REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
test_train_arm64    v1.0                d82746acd7f0        27 minutes ago      749MB

编写示例

  1. prebuild.sh编写示例。
    Ubuntu Arm系统prebuild.sh编写示例。
    #!/bin/bash
#--------------------------------------------------------------------------------
# 请在此处使用bash语法编写脚本代码，执行安装准备工作，例如配置代理等
# 本脚本将会在正式构建过程启动前被执行
#
# 注：本脚本运行结束后不会被自动清除，若无需保留在镜像中请在postbuild.sh脚本中清除
#--------------------------------------------------------------------------------
# dns设置
tee /etc/resolv.conf <<- EOF
nameserver xxx.xxx.xxx.xxx  #DNS服务器IP，可填写多个，根据实际配置
nameserver xxx.xxx.xxx.xxx
nameserver xxx.xxx.xxx.xxx
EOF
# apt代理设置
tee /etc/apt/apt.conf.d/80proxy <<- EOF
Acquire::http::Proxy "http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx";  #http代理服务器IP地址及端口
Acquire::https::Proxy "http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx";  #https代理服务器IP地址及端口
EOF
chmod 777 -R /tmp
rm /var/lib/apt/lists/*
#apt源设置（以ubuntu 18.04 Arm源为示例，请根据实际配置）
tee /etc/apt/sources.list <<- EOF
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic-backports main restricted universe multiverse
EOF

    Ubuntu x86_64系统prebuild.sh编写示例。

    #!/bin/bash
#--------------------------------------------------------------------------------

# 请在此处使用bash语法编写脚本代码，执行安装准备工作，例如配置代理等
# 本脚本将会在正式构建过程启动前被执行
#
# 注：本脚本运行结束后不会被自动清除，若无需保留在镜像中请在postbuild.sh脚本中清除
#--------------------------------------------------------------------------------
# apt代理设置
tee /etc/apt/apt.conf.d/80proxy <<- EOF
Acquire::http::Proxy "http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx";    #http代理服务器IP地址及端口
Acquire::https::Proxy "http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx";   #https代理服务器IP地址及端口
EOF

#apt源设置（以ubuntu 18.04 x86_64源为示例，请根据实际配置）
tee /etc/apt/sources.list <<- EOF
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main multiverse restricted universe
EOF
  2. install_ascend_pkgs.sh编写示例。
    #--------------------------------------------------------------------------------
# 请在此处使用bash语法编写脚本代码，安装昇腾软件包
#
# 注：本脚本运行结束后不会被自动清除，若无需保留在镜像中请在postbuild.sh脚本中清除
#--------------------------------------------------------------------------------
umask 0022
cp ascend_install.info /etc/
# 构建之前把host的/usr/local/Ascend/driver/version.info拷贝一份到当前目录
mkdir -p /usr/local/Ascend/driver/
cp version.info /usr/local/Ascend/driver/
# Ascend-cann-toolkit_{version}_linux-{arch}.run
chmod +x Ascend-cann-toolkit_{version}_linux-{arch}.run
chmod +x Ascend-cann-kernels-{chip_type}_{version}_linux-{arch}.run
./Ascend-cann-toolkit_{version}_linux-{arch}.run --install-path=/usr/local/Ascend/ --install --quiet
echo y | ./Ascend-cann-kernels-{chip_type}_{version}_linux-{arch}.run --install
# 只为了安装toolkit包，所以需要清理，容器启动时通过ascend docker挂载进来
rm -f version.info
rm -rf /usr/local/Ascend/driver/
  3. postbuild.sh编写示例。
    #--------------------------------------------------------------------------------
# 请在此处使用bash语法编写脚本代码，清除不需要保留在容器中的安装包、脚本、代理配置等
# 本脚本将会在正式构建过程结束后被执行
#
# 注：本脚本运行结束后会被自动清除，不会残留在镜像中；脚本所在位置和Working Dir位置为/tmp
#--------------------------------------------------------------------------------
rm -f ascend_install.info
rm -f prebuild.sh
rm -f install_ascend_pkgs.sh
rm -f Dockerfile
rm -f Ascend-cann-toolkit_{version}_linux-{arch}.run
rm -f Ascend-cann-kernels-{chip_type}_{version}_linux-{arch}.run
rm -f apex-0.1+ascend-cp310-cp310-linux_{arch}.whl
rm -f torch-2.1.0+cpu.cxx11.abi-cp310-cp310-linux_{arch}.whl
rm -f torch_npu-2.1.0.post7-cp310-cp310-manylinux_2_17_{arch}.manylinux2014_{arch}.whl
rm -f /etc/apt/apt.conf.d/80proxy
  4. Dockerfile编写示例。
    • Ubuntu Arm系统，配套Python 3.10的Dockerfile示例。
      FROM ubuntu:18.04
ARG PYTORCH_PKG=torch-2.1.0+cpu.cxx11.abi-cp310-cp310-linux_aarch64.whl
ARG PYTORCH_NPU_PKG=torch_npu-2.1.0.post{version}-cp310-cp310-manylinux_2_17_aarch64.manylinux2014_aarch64.whl
ARG APEX_PKG=apex-0.1_ascend-cp310-cp310-linux_aarch64.whl
ARG HOST_ASCEND_BASE=/usr/local/Ascend
ARG TOOLKIT_PATH=/usr/local/Ascend/toolkit/latest
ARG INSTALL_ASCEND_PKGS_SH=install_ascend_pkgs.sh
ARG PREBUILD_SH=prebuild.sh
ARG POSTBUILD_SH=postbuild.sh
WORKDIR /tmp
COPY . ./
# 触发prebuild.sh
RUN bash -c "test -f $PREBUILD_SH && bash $PREBUILD_SH || true"
ENV http_proxy http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx
ENV https_proxy http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx
# 系统包 
RUN apt update && \ 
    apt install -y --no-install-recommends curl g++ pkg-config unzip wget build-essential zlib1g-dev libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev libssl-dev libreadline-dev libffi-dev \ 
        libblas3 liblapack3 liblapack-dev openssl libssl-dev libblas-dev gfortran libhdf5-dev libffi-dev libicu60 libxml2 \
        patch libbz2-dev llvm libncursesw5-dev xz-utils liblzma-dev m4 dos2unix libopenblas-dev libsqlite3-dev
RUN wget https://www.python.org/ftp/python/3.10.5/Python-3.10.5.tgz --no-check-certificate
RUN tar -zxvf Python-3.10.5.tgz && cd Python-3.10.5 && ./configure --prefix=/usr/local/python3.10.5 --enable-shared && make && make install 
RUN ln -s /usr/local/python3.10.5/bin/python3.10 /usr/local/python3.10.5/bin/python && \
    ln -s /usr/local/python3.10.5/bin/pip3.10 /usr/local/python3.10.5/bin/pip
# 配置Python pip源 
RUN mkdir -p ~/.pip \
&& echo '[global] \n\
index-url=https://pypi.doubanio.com/simple/\n\
trusted-host=pypi.doubanio.com' >> ~/.pip/pip.conf

ENV LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/python3.10.5/lib:$LD_LIBRARY_PATH
ENV PATH=/usr/local/python3.10.5/bin:$PATH 
ENV PYTHONPATH=/usr/local/python3.10.5/lib/python3.10/site-packages:$PYTHONPATH 
# Python包
RUN pip3 install decorator && \
    pip3 install sympy && \
    pip3 install cffi && \
    pip3 install pyyaml && \
    pip3 install pathlib2 && \
    pip3 install grpcio && \
    pip3 install grpcio-tools && \
    pip3 install protobuf && \
    pip3 install scipy && \
    pip3 install requests && \
    pip3 install attrs && \
    pip3 install Pillow==9.1.0 && \
    pip3 install torchvision==0.16.0 && \
    pip3 install numpy==1.23.5 && \
    pip3 install psutil && \
    pip3 install absl-py
    
# 创建HwHiAiUser用户和属主，UID和GID请与物理机保持一致避免出现无属主文件。示例中会自动创建user和对应的group，UID和GID都为1000
RUN useradd -d /home/HwHiAiUser -u 1000 -m -s /bin/bash HwHiAiUser  
# Ascend包
RUN umask 0022 && bash $INSTALL_ASCEND_PKGS_SH
RUN umask 0022 && pip3 install $APEX_PKG
RUN umask 0022 && pip3 install $PYTORCH_PKG
RUN umask 0022 && pip3 install $PYTORCH_NPU_PKG
RUN cd /tmp/dllogger-master/ && \  
    python3 setup.py build && \
    python3 setup.py install
# 环境变量
ENV HCCL_WHITELIST_DISABLE=1
ENV PYTHONPATH=/tmp/dllogger-master
# 创建/lib64/ld-linux-aarch64.so.1
RUN umask 0022 && \
    if [ ! -d "/lib64" ]; \
    then \
        mkdir /lib64 && ln -sf /lib/ld-linux-aarch64.so.1 /lib64/ld-linux-aarch64.so.1; \
    fi
ENV http_proxy ""
ENV https_proxy ""
# 触发postbuild.sh
RUN bash -c "test -f $POSTBUILD_SH && bash $POSTBUILD_SH || true" && \
    rm $POSTBUILD_SH
    • Ubuntu x86_64系统，配套Python 3.10的Dockerfile示例
      FROM ubuntu:18.04
ARG PYTORCH_PKG=torch-2.1.0+cpu.cxx11.abi-cp310-cp310-linux_x86_64.whl
ARG PYTORCH_NPU_PKG=torch_npu-2.1.0.post{version}-cp310-cp310-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl
ARG APEX_PKG=apex-0.1_ascend-cp310-cp310-linux_x86_64.whl
ARG HOST_ASCEND_BASE=/usr/local/Ascend
ARG TOOLKIT_PATH=/usr/local/Ascend/toolkit/latest
ARG INSTALL_ASCEND_PKGS_SH=install_ascend_pkgs.sh
ARG PREBUILD_SH=prebuild.sh
ARG POSTBUILD_SH=postbuild.sh
WORKDIR /tmp
COPY . ./
# 触发prebuild.sh
RUN bash -c "test -f $PREBUILD_SH && bash $PREBUILD_SH || true"
ENV http_proxy http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx
ENV https_proxy http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx
# 系统包 
RUN apt update && \ 
    apt install -y --no-install-recommends curl g++ pkg-config unzip wget build-essential zlib1g-dev libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev libssl-dev libreadline-dev libffi-dev \ 
        libblas3 liblapack3 liblapack-dev openssl libssl-dev libblas-dev gfortran libhdf5-dev libffi-dev libicu60 libxml2 \
        patch libbz2-dev llvm libncursesw5-dev xz-utils liblzma-dev m4 dos2unix libopenblas-dev libsqlite3-dev
RUN wget https://www.python.org/ftp/python/3.10.5/Python-3.10.5.tgz --no-check-certificate
RUN tar -zxvf Python-3.10.5.tgz && cd Python-3.10.5 && ./configure --prefix=/usr/local/python3.10.5 --enable-shared && make && make install 
RUN ln -s /usr/local/python3.10.5/bin/python3.10 /usr/local/python3.10.5/bin/python && \
    ln -s /usr/local/python3.10.5/bin/pip3.10 /usr/local/python3.10.5/bin/pip
# 配置Python pip源 
RUN mkdir -p ~/.pip \
&& echo '[global] \n\
index-url=https://pypi.doubanio.com/simple/\n\
trusted-host=pypi.doubanio.com' >> ~/.pip/pip.conf
 
ENV LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/python3.10.5/lib:$LD_LIBRARY_PATH
ENV PATH=/usr/local/python3.10.5/bin:$PATH 
ENV PYTHONPATH=/usr/local/python3.10.5/lib/python3.10/site-packages:$PYTHONPATH 
# Python包
RUN pip3 install decorator && \
    pip3 install sympy && \
    pip3 install cffi && \
    pip3 install pyyaml && \
    pip3 install pathlib2 && \
    pip3 install grpcio && \
    pip3 install grpcio-tools && \
    pip3 install protobuf && \
    pip3 install scipy && \
    pip3 install requests && \
    pip3 install attrs && \
    pip3 install Pillow==9.1.0 && \
    pip3 install torchvision==0.16.0 && \
    pip3 install numpy==1.23.5 && \
    pip3 install psutil && \
    pip3 install absl-py
    
# 创建HwHiAiUser用户和属主，UID和GID请与物理机保持一致避免出现无属主文件。示例中会自动创建user和对应的group，UID和GID都为1000
RUN useradd -d /home/HwHiAiUser -u 1000 -m -s /bin/bash HwHiAiUser  
# Ascend包
RUN bash $INSTALL_ASCEND_PKGS_SH
RUN pip3 install $APEX_PKG
RUN pip3 install $PYTORCH_PKG
RUN pip3 install $PYTORCH_NPU_PKG
RUN cd /tmp/dllogger-master/ && \  
    python3 setup.py build && \
    python3 setup.py install
# 环境变量
ENV HCCL_WHITELIST_DISABLE=1
ENV PYTHONPATH=/tmp/dllogger-master
ENV http_proxy ""
ENV https_proxy ""
# 触发postbuild.sh
RUN bash -c "test -f $POSTBUILD_SH && bash $POSTBUILD_SH || true" && \
    rm $POSTBUILD_SH
父主题： 制作镜像