Singularity介绍

Singularity 是一种容器技术，用户可以在本地将软件打包成镜像，上传到服务器上运行。因为用户在本地计算机上拥有root权限，在制作软件的容器镜像时也拥有root权限，在部署安装应用的时候更加灵活。

(我在落地算法的时候需要用到ROS，使用学校的超算资源部署环境的时候，无法获得sudo权限。故悲惨打工人只能自己查阅资料，发现可以用集群可以提供的Singularity解决，所以开始自学，大家多多指教！)

先用ubuntu:16.04镜像体验一下如何使用singularity

获取镜像：

首先，从Singularity Hub 或者 Docker Hub 获取 预编译镜像。

$ singularity pull ubuntu:16.04  # 根据需要选择版本

之后就可以在当前目录下得到 ubuntu_16.04.sif 文件。

运行镜像：

可以使用 shell 命令连接到容器中运行命令。

$ singularity shell ubuntu_16.04.sif
Singularity> pwd
/home/tutuzi

创建实例：

简单创建两个实例，成功后会显示 instance started successfully。

$ singularity instance start ubuntu_16.04.sif test1
$ singularity instance start ubuntu_16.04.sif test2

查看实例：

可以查看各实例对应的 DAEMON NAME, PID, CONTAINER IMAGE 信息。

$ singularity instance list

停止实例：

停止之前创建的 test1 和 test2 两个实例。

$ singularity instance stop test1
$ singularity instance stop test2

以 ubuntu16.04作为基础镜像创建容器

具体步骤参见：这篇说明:运行Singularity

相关的注解说明和我本人实践过程中遇到的问题以及对应的解决方案如下：

安装singularity(本地计算机)部分：

只能在 Linux 系统安装使用 singularity, 我本人拥有root权限的电脑是win10系统，所以需要使用虚拟机才创建镜像。
(如果也需要进行本步骤所需的安装和配置，可参照以下步骤，巨详细，均亲测有效！！)

ITEM	REFERENCE
VMware Workstation Pro v16	https://www.ruanhuicn.com/soft/vmware-workstation-pro.html
Ubuntu18.04 iso	http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-releases/18.04/
推荐这个：CentOS7	http://mirrors.aliyun.com/centos/7/isos/x86_64/
在VMware 上安装 Ubuntu	https://cloud.tencent.com/developer/article/1571849

#安装依赖：
sudo yum install -y gcc libuuid-devel squashfs-tools openssl-devel

#安装go
export VERSION=1.15 OS=linux ARCH=amd64   
wget https://dl.google.com/go/go$VERSION.$OS-$ARCH.tar.gz 
sudo tar -C /usr/local -xzvf go$VERSION.$OS-$ARCH.tar.gz
sudo rm -f go$VERSION.$OS-$ARCH.tar.gz
sudo vim /etc/profile
#添加 export PATH=/usr/local/go/bin:$PATH
source /etc/profile
sudo vim /etc/sudoers
#添加 /usr/local/go/bin/ 到 Defaults secure_path

#安装singularity，这里的安装版本为3.6.2 
export VERSION=3.6.2 
wget https://github.com/hpcng/singularity/releases/download/v${VERSION}/singularity-${VERSION}.tar.gz 
tar -xzf singularity-${VERSION}.tar.gz
cd singularity
./mconfig
cd builddir/
sudo make && sudo make install
sudo rm -rf singularity*

制作singularity镜像：

参考官方文档：https://singularity.hpcng.org/user-docs/3.2/quick_start.html#singularity-definition-files

Singularity v3.0 and above produces immutable images in the Singularity Image File (SIF) format. This ensures reproducible and verifiable images and allows for many extra benefits such as the ability to sign and verify your containers.

创建sandbox的方法制作镜像：

su
singularity build --sandbox ./tutu_box docker://ubuntu:16.04
singularity shell -w ./tutu_box
apt-get -y update
apt-get -y install python2-minimal python-dev

安装ROS 可以参考官网 http://wiki.ros.org/kinetic/Installation/Ubuntu.

Configure your Ubuntu repositories：

# apt-get install software-properties-common
add-apt-repository universe
add-apt-repository multiverse
add-apt-repository restricted
apt-get update

Setup your sources.list:

sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

Setup your keys:

apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

Installation:

apt-get update
apt-get install ros-kinetic-desktop-full

Environment setup:

echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

Dependencies for building packages

  apt install python-rosdep python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

  rosdep init
  rosdep update

接下来我们讲使用定义文件来创建 SIF 容器环境 (ROS)：

A Singularity Definition file is divided into two parts: Header & Section

BootStrap: docker
From: ubuntu:16.04

%post
    apt-get -y update
    apt-get install sudo
    apt-get install python-minimal python-dev
    
	apt-get install software-properties-common
	add-apt-repository universe
   	add-apt-repository multiverse
   	add-apt-repository restricted
   	apt-get update
   	sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
	apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654
	
	apt-get update
	apt-get install ros-kinetic-desktop-full
	
	apt install python-rosdep python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential
	
%environment
	echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
	source ~/.bashrc

%runscript
	rosdep init
	rosdep update

%labels

测试ROS是否可以正常运行

source  ~/.bashrc
# 在三个terminal分别运行如下三条命令
roscore  # terminal 1 启动环境
rosrun turtlesim turtlesim_node  # terminal 2 出现小乌龟
rosrun turtlesim turtle_teleop_key  # terminal 3 方向键可控制小乌龟移动