使用 Docker 来快速上手中文 Stable Diffusion 模型：太乙

本篇文章，我们聊聊如何使用 Docker 快速运行中文 Stable Diffusion 模型：太乙。

写在前面

上个月的时候，有朋友和我推荐了一个 “Stable Diffusion” 模型，来自深圳大湾区数字经济研究院(IDEA)的封神榜大模型中的 “太乙” 。

AI 生成 “醉里不知天在水，满船清梦压星河”

最近想起来，想本地运行试试看，根据官方开源仓库的指引和 Issue 里的记录，发现如果用官方提供的容器镜像跑“太乙”，这个项目根本跑不起来。

于是，花了一些时间，封装了一个可以一键运行、开箱即用的模型镜像。完整代码开源在 github.com/soulteary/docker-stable-diffusion-taiyi，有需要的同学自取。

这篇文章，我将记录下来折腾过程，希望能帮助到有相同需求，想要快速运行这个模型，找乐子的同学。

当然，也希望这篇文章，能够帮到将模型开源开放出来的 IDEA 研究院的开发团队的同学，改进当前开源项目中的不足之处，让中文开源项目越来越好。

快速上手

如果你本地已经准备好了运行 Docker 的环境，并且有一张显存在 4G 到 8G 之间的显卡，可以尝试使用下面这个镜像，镜像尺寸为 8GB （如果你手头没有显卡，也不想使用云主机，那么可以等等后续不需要 GPU 的“模型把玩”文章，或者翻阅之前有关模型的文章 😄 ）

docker pull soulteary/stable-diffusion:taiyi-0.1

想运行“太乙”，除了需要下载“模型游乐场”镜像之外，我们还需要获取“太乙模型”文件：

git clone https://huggingface.co/IDEA-CCNL/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1

整个仓库尺寸比较大（大概有 18GB），需要花费一些时间：

Cloning into 'Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1'...
remote: Enumerating objects: 157, done.
remote: Counting objects: 100% (157/157), done.
remote: Compressing objects: 100% (155/155), done.
remote: Total 157 (delta 77), reused 0 (delta 0), pack-reused 0
Receiving objects: 100% (157/157), 3.06 MiB | 22.25 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (77/77), done.
Filtering content: 100% (5/5), 8.92 GiB | 11.48 MiB/s, done.

原始项目启用了 git lfs，所以添加不添加 --depth 参数没有差别，耐心等待模型下载完毕之后，我们编写一个容器编排文件，来启动模型应用：

version: "2"
services:

  taiyi:
    image: soulteary/stable-diffusion:taiyi-0.1
    container_name: taiyi
    restart: always
    runtime: nvidia
    ipc: host
    ports:
      - "7860:7860"
    volumes:
      - ./Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1:/stable-diffusion-webui/models/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1

将上面的内容保存为 docker-compose.yml 之后，执行 docker compose up -d，稍等片刻，在浏览器访问启动服务的 IP 地址和对应端口，比如：http://localhost:7860，就能够正常使用啦。

支持太乙模型的 Stable Diffusion Web 控制台

模型运行起来，当然是要玩一把了，我使用博客首页的古诗“醉里不知天在水，满船清梦压星河”为主题，尝试生成了一张图，看起来效果还不错：

干净透明、详尽的构建日志

想要快速上手中文 Stable Diffusion 模型的同学，看到这里就可以啦。

如果你想了解如何从零开始配置 GPU 云服务器环境，或者想了解这个 Stable Diffusion 容器运行环境是如何构建的，可以继续阅读。

那么，聊聊如何将“太乙”正确的放进容器里。

如何将“太乙”正确的放进容器

既然提到了正确，我们首先要看看官方的镜像都包含哪些问题。

分析太乙官方镜像和应用项目存在的问题

太乙官方提供的模型

官方团队并未在仓库中添加容器镜像的编排文件，起初我认为是上线匆忙忘记了，但是随着我翻开 DockerHub 的提交记录时，发现原来这个镜像的构建方式是基于传统的 docker commit 构建的，这样的镜像存在两个问题，首先是黑盒不透明，拿 Docker 当虚拟机用，不利于二次开发和维护；其次，这最后一次提交，单个提交的变动包含 5个GB ，里面是否无心夹带了不该存在的内容，对于想私有化部署的场景下，也着实是有些让人难以放心。

官方镜像的“黑盒子”

其次，用户如果想在干净完整复现，就只能参考镜像中的“历史操作记录”啦，然而，并不是所有的命令都是能被系统记录下来的，比如 vim 等交互式操作，或者非幂等的操作，用户实际上也无法再次复现。

我们使用 docker run --rm -it fengshenbang/pytorch:1.10-cuda11.1-cudann8-devel bash 启动一个太乙官方团队，三个月前制作的镜像的 Docker 容器。

输入 history，能够看到开发同学启动容器之后，又噼里啪啦的搞了“一堆事情”：

1  python
2  git clone https://github.com/IDEA-CCNL/Fengshenbang-LM.git
3  cd Fengshenbang-LM/
4  ls
5  vim fengshen/requirement.txt 
6  pip install --editable fengshen
7  pip install --editable .
8  pip install --update pillow
9  pip install --upgrade pillow
10  nvcc --version
11  where nvcc
12  which nvcc
13  pip install torch==1.10.0+cu111 torchvision==0.11.0+cu111 torchaudio==0.10.0 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html
14  pip install --upgrade packaging --use-feature=2020-resolver
15  pip install --upgrade PyYAML --use-feature=2020-resolver
16  pip install --upgrade PyYAML --use-feature=2020-resolver --ignore-installed
17  pip install --upgrade tqdm --use-feature=2020-resolver
18  pip uninstall pip install torchtext
19  pip uninstall torchtext
20  pip install torchtext
21  pip uninstall torchtext
22  pip install torchtext==0.10.0
23  python
24  pip install torchtext==0.11.0
25  cd fengshen
26  ls
27  cd examples/
28  cd pretrain_erlangshen_deberta_v2/
29  ls
30  vim pretrain_deberta_base.sh 
31  sh pretrain_deberta_base.sh 
32  git submodule init
33  git submodule update
34  cd ..
35  cd data/fs_datasets/
36  ls
37  ll
38  cd ..
39  git submodule init
40  git submodule update
41  cd data/fs_datasets/
42  cd ..
43  vim .gitmodules 
44  git submodule update
45  git submodule init
46  git submodule update
47  vim .gitmodules 
48  git submodule --help
49  git submodule
50  git submodule init
51  git submodule
52  git submodule update --init
53  vim .git/config 
54  git submodule init
55  git submodule update
56  cd fengshen/examples/
57  ls
58  cd pretrain_erlangshen_deberta_v2/
59  sh pretrain_deberta_base.sh 
60  vim pretrain_deberta_base.sh 
61  sh pretrain_deberta_base.sh 
62  cd ..
63  cd Fengshenbang-LM/
64  git status
65  rm -rf fengshen/workspace/torch_extendsions
66  rm fengshen/workspace/erlangshen-deberta-base/lightning_logs/
67  rm fengshen/workspace/erlangshen-deberta-base/lightning_logs -rf
68  rm fengshen/workspace/erlangshen-deberta-base/ckpt -rf
69  cd ..
70  exit

上面的命令中，主要做了几件事：

调整和配置 Python 应用所需要 Pytorch 基础运行环境，经历了多次失败和重试。
手动安装项目运行所需要的某几个软件包，也是经历了翻来覆去的重试。
或许，开发同学不太习惯使用 git submodule，为了让项目程序文件完整，也是折腾来折腾去。
在提供给用户的镜像里进行了 pretrain_erlangshen_deberta_v2 的预训练，结束后或许是想保持干净的环境，删除掉了日志和模型文件。

然而，这些三个月前的操作，对于我们想正确运行太乙的模型和界面程序，非但没有正确指引，反而存在“误导”：

PyTorch 版本低，运行程序会因为程序使用了新版本（1.13+）版本才存在的数据类型而无法运行。
历史操作中反复安装的 torchtext 将阻止我们安装到正确的 PyTorch，进一步阻碍程序在容器内正确运行。
除此之外，官方项目使用的 submodule 中的引用地址为：git@github.com:IDEA-CCNL/fs_datasets.git，在容器默认环境下是无法完成通过 git 进行下载的。
最后，官方在项目中推荐的方式是启动 Docker 容器作为虚拟机，然后 docker exec -it fengshen bash 进去之后，使用 git pull && git submodule ... 来强制更新代码，这样容易出现代码和模型版本不匹配，代码和依赖组件不匹配，和基础环境软件不兼容的情况下，软件无法运行的情况。并且，这样做其实在一些情况下，是无法更新 submodule 中的程序文件的。

除了基础镜像的问题之外，官方 fork 改版的 stable-diffusion-webui Web UI 项目也隐藏了一些问题。虽然，其中不少问题都是从原版程序“继承”过来的。

首先，项目所需要的依赖，并不是完全都包含在项目的依赖声明文件中；并且，项目中存在俩 requirements.txt 文件，其中都包含了未指定明确版本的软件包。可能官方开发团队想缓解这个问题，于是编写了一个名为 launch.py 的启动文件，在执行程序之后，程序会自动调用 prepare_enviroment() 函数，包含了“近似”所有所需 Python 软件包依赖的安装，以及关联项目的下载。

在这个文件中，我们会发现目前版本的程序想正确运行起来，实际需要的基础运行环境是：torch==1.12.1+cu113 torchvision==0.13.1+cu113，好吧，如果你没有仔细阅读过这个 launch.py，那么官方镜像提供的默认环境将浪费不少想让程序运行起来，花费的调试时间。

我们也能够在这个文件中发现大量直接调用 subprocess.run 执行的安装命令。因为项目中没有明确的版本声明，所以当程序下载完 gfpgan、clip、xformers、deepdanbooru、pyngrok、Stable Diffusion、Taming Transformer、K-diffusion、CodeFormer、BLIP 后，一通安装后，再进行安装 web ui 本身的依赖，很容易造成程序因为版本兼容性存在问题，而无法运行，或者运行出错的问题，对其他人提供公开代码，或者下载的软件，使用显式声明是好习惯。

在上面的依赖安装中，还存在两个问题。第一个是来自 Facebook Research 的 xformers，如果想要在 GPU 环境正确安装，安装指令需要调整。推测这里测试的同学，偷懒没有验证 GPU 环境从零到一的安装验证。

其二，pyngrok 这个包，虽然目前还没有在项目中被公开使用，但是就伴随程序的“自动初始化”悄然无声的安装到用户电脑上，其实不见得是一件合适的事情。太乙团队的镜像里暂时并未发现 ngrok 的执行程序，但是如果其他人再分发的过程中，虽然不改动原始代码，但是在程序中夹带了 ngrok，配合不严格的安全策略，对于用户而言，潜在的数据安全风险还是蛮高的。

解决被官方忽视的 AI 容器应用问题

太乙官方团队之前选择的基础镜像是 pytorch:1.10-cuda11.1-cudann8-devel。结合上面的分析，我们不难知道两点：

第一，我们需要更新 cuda 版本到 11.3.1。
第二，我们有对 PyTorch “生态” 依赖进行安装更新的需要，使用预置 PyTorch 的镜像意义不大。

所以，这里我选择使用 nvidia/cuda:11.3.1-devel-ubuntu18.04 作为基础镜像，搭配 miniconda 完成经过验证的 PyTorch “生态”软件版本的安装，搞定程序的基础“运行时”。

如果你需要寻找其他版本的镜像，可以在 DockerHub 的这个页面搜索，另外，如果你需要判断 PyTorch 版本所需要的 CUDA 版本，可以在 PyTorch 官方发布页面中寻找线索：https://pytorch.org/get-started/previous-versions/。

FROM nvidia/cuda:11.3.1-devel-ubuntu18.04

ENV PATH="/root/miniconda3/bin:${PATH}"
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y wget && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

RUN wget \
    https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh \
    && mkdir /root/.conda \
    && bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh -b \
    && rm -f Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

RUN conda install pytorch==1.12.1 torchvision==0.13.1 torchaudio==0.12.1 cudatoolkit=11.3 -c pytorch -y

然后，我们开始翻译 launch.py 程序中关于软件的依赖下载和安装命令，先处理基础软件依赖（不进行 pyngrok 的安装）：

# WebUI
RUN pip install transformers==4.19.2 diffusers==0.3.0 basicsr==1.4.2 gfpgan==1.3.8 gradio==3.8 numpy==1.23.3 Pillow==9.2.0 realesrgan==0.3.0 torch omegaconf==2.2.3 pytorch_lightning==1.7.6 scikit-image==0.19.2 fonts font-roboto timm==0.6.7 fairscale==0.4.9 piexif==1.1.3 einops==0.4.1 jsonmerge==1.8.0 clean-fid==0.1.29 resize-right==0.0.2 torchdiffeq==0.2.3 kornia==0.6.7 lark==1.1.2 inflection==0.5.1 GitPython==3.1.27
# Etc...
RUN apt-get update && apt-get install -y git
RUN pip install "git+https://github.com/TencentARC/GFPGAN.git@8d2447a2d918f8eba5a4a01463fd48e45126a379"
RUN pip install "git+https://github.com/openai/CLIP.git@d50d76daa670286dd6cacf3bcd80b5e4823fc8e1"

RUN pip install "git+https://github.com/KichangKim/DeepDanbooru.git@d91a2963bf87c6a770d74894667e9ffa9f6de7ff#egg=deepdanbooru" && \
    pip install tensorflow==2.10.0 tensorflow-io==0.27.0

RUN pip install ninja && \
    pip install -v -U "git+https://github.com/facebookresearch/xformers.git@main#egg=xformers"

接着，我们来处理程序运行所需要的三方开源仓库这类组件依赖，按照官方 Web UI 所需要的 git hash 版本将它们下载下来：

RUN git clone "https://github.com/CompVis/stable-diffusion.git" "stable-diffusion" && \
    cd "stable-diffusion" && \
    git checkout "69ae4b35e0a0f6ee1af8bb9a5d0016ccb27e36dc"

RUN git clone "https://github.com/CompVis/taming-transformers.git" "taming-transformers" && \
    cd "taming-transformers" && \
    git checkout "24268930bf1dce879235a7fddd0b2355b84d7ea6"

RUN git clone "https://github.com/crowsonkb/k-diffusion.git" "k-diffusion" && \
    cd "k-diffusion" && \
    git checkout "60e5042ca0da89c14d1dd59d73883280f8fce991"

RUN git clone "https://github.com/sczhou/CodeFormer.git" "CodeFormer" && \
    cd "CodeFormer" && \
    git checkout "c5b4593074ba6214284d6acd5f1719b6c5d739af"

RUN git clone "https://github.com/salesforce/BLIP.git" "BLIP" && \
    cd "BLIP" && \
    git checkout "48211a1594f1321b00f14c9f7a5b4813144b2fb9"

RUN cd "CodeFormer" && \
    pip install -r requirements.txt

然后，我们来处理太乙专属的 Web UI 这部分的程序，为了让镜像能够稳定构建、稳定运行，我们对 IDEA-CCNL/stable-diffusion-webui 也进行“版本的显式定义”：

RUN git clone https://github.com/IDEA-CCNL/stable-diffusion-webui.git && \
    cd "stable-diffusion-webui" && \
    git checkout "b31fc195a6d56a36b4abe1f6e36890211a78e844"

RUN mv "stable-diffusion" stable-diffusion-webui/repositories/ && \
    mv "taming-transformers" stable-diffusion-webui/repositories/ && \
    mv "k-diffusion" stable-diffusion-webui/repositories/ && \
    mv "CodeFormer" stable-diffusion-webui/repositories/ && \
    mv "BLIP" stable-diffusion-webui/repositories/

接下来，对官方团队准备好的配置文件进行调整，为了方便容器使用，我们将把太乙的模型文件放在 Web UI 的 stable-diffusion-webui/models/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1/ 目录中：

RUN cd stable-diffusion-webui/repositories/ && \
    cp "stable-diffusion-taiyi/configs/stable-diffusion/v1-inference.yaml" "stable-diffusion/configs/stable-diffusion/v1-inference.yaml" && \
    cp "stable-diffusion-taiyi/ldm/modules/encoders/modules.py" "stable-diffusion/ldm/modules/encoders/modules.py" && \
    sed -ie s#your_path/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1#/stable-diffusion-webui/models/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1/# "stable-diffusion/configs/stable-diffusion/v1-inference.yaml"

设置程序运行工作目录，以及启动参数：

WORKDIR stable-diffusion-webui
CMD ["python", "webui.py", "--ckpt", "/stable-diffusion-webui/models/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1.ckpt", "--listen"]

最后，将上面的内容保存为 Dockerfile，执行 docker build -t soulteary/stable-diffusion:taiyi-0.1 . ，耐心等待镜像构建完毕就好啦。

我们使用 docker images 查看镜像尺寸：

REPOSITORY                   TAG         IMAGE ID       CREATED        SIZE
soulteary/stable-diffusion   taiyi-0.1   359b67ba7c2f   5 hours ago    17.4GB

发现虽然比官方镜像解压缩后的 22.5GB 小，但是还是有些大，那么，接下来，我们来进行简单优化。

如果你想了解极限的“硬核优化”，可以参考《使用 Docker 和 HuggingFace 实现 NLP 文本情感分析应用》或者往期大文章，在此就不赘述啦 😄

进一步优化 AI 应用的镜像尺寸

因为时间关系，我就先不折腾多阶段构建，以及定向的压缩实现啦，我们针对上面的镜像编排指令进行合并，再每个阶段去掉不必要的文件，很容易得到类似下面的，紧凑一些的 Dockerfile：

FROM nvidia/cuda:11.3.1-devel-ubuntu18.04
LABEL org.opencontainers.image.authors="soulteary@gmail.com"
ENV PATH="/root/miniconda3/bin:${PATH}"
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y wget git ffmpeg libsm6 libxext6 && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/* && \
    wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh && \
    mkdir /root/.conda && \
    bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh -b && \
    rm -f Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh 
# Basic environment (PyApp & WebUI)
RUN conda install pytorch==1.12.1 torchvision==0.13.1 torchaudio==0.12.1 cudatoolkit=11.3 -c pytorch -y && \
    pip install transformers==4.19.2 diffusers==0.3.0 basicsr==1.4.2 gfpgan==1.3.8 gradio==3.8 numpy==1.23.3 Pillow==9.2.0 realesrgan==0.3.0 torch omegaconf==2.2.3 pytorch_lightning==1.7.6 scikit-image==0.19.2 fonts font-roboto timm==0.6.7 fairscale==0.4.9 piexif==1.1.3 einops==0.4.1 jsonmerge==1.8.0 clean-fid==0.1.29 resize-right==0.0.2 torchdiffeq==0.2.3 kornia==0.6.7 lark==1.1.2 inflection==0.5.1 GitPython==3.1.27 && \
    pip install "git+https://github.com/TencentARC/GFPGAN.git@8d2447a2d918f8eba5a4a01463fd48e45126a379" && \
    pip install "git+https://github.com/openai/CLIP.git@d50d76daa670286dd6cacf3bcd80b5e4823fc8e1" && \
    pip install "git+https://github.com/KichangKim/DeepDanbooru.git@d91a2963bf87c6a770d74894667e9ffa9f6de7ff#egg=deepdanbooru" && \
    pip install tensorflow==2.10.0 tensorflow-io==0.27.0 && \
    pip install ninja && \
    pip install -v -U "git+https://github.com/facebookresearch/xformers.git@main#egg=xformers" && \
    pip cache purge
# Components
RUN git clone "https://github.com/CompVis/stable-diffusion.git" "stable-diffusion" && \
    cd "stable-diffusion" && \
    git checkout "69ae4b35e0a0f6ee1af8bb9a5d0016ccb27e36dc" && rm -rf .git
RUN git clone "https://github.com/CompVis/taming-transformers.git" "taming-transformers" && \
    cd "taming-transformers" && \
    git checkout "24268930bf1dce879235a7fddd0b2355b84d7ea6" && rm -rf .git
RUN git clone "https://github.com/crowsonkb/k-diffusion.git" "k-diffusion" && \
    cd "k-diffusion" && \
    git checkout "60e5042ca0da89c14d1dd59d73883280f8fce991" && rm -rf .git
RUN git clone "https://github.com/sczhou/CodeFormer.git" "CodeFormer" && \
    cd "CodeFormer" && \
    git checkout "c5b4593074ba6214284d6acd5f1719b6c5d739af" && rm -rf .git && \
    pip install -r requirements.txt && pip cache purge
RUN git clone "https://github.com/salesforce/BLIP.git" "BLIP" && \
    cd "BLIP" && \
    git checkout "48211a1594f1321b00f14c9f7a5b4813144b2fb9" && rm -rf .git
RUN git clone "https://github.com/IDEA-CCNL/stable-diffusion-webui.git" "stable-diffusion-webui" && \
    cd "stable-diffusion-webui" && \
    git checkout "b31fc195a6d56a36b4abe1f6e36890211a78e844" && rm -rf .git && \
    cd ../ && \
    mv "stable-diffusion" "stable-diffusion-webui/repositories/" && \
    mv "taming-transformers" "stable-diffusion-webui/repositories/" && \
    mv "k-diffusion" "stable-diffusion-webui/repositories/" && \
    mv "CodeFormer" "stable-diffusion-webui/repositories/" && \
    mv "BLIP" "stable-diffusion-webui/repositories/" && \
    cd "stable-diffusion-webui/repositories/" && \
    cp "stable-diffusion-taiyi/configs/stable-diffusion/v1-inference.yaml" "stable-diffusion/configs/stable-diffusion/v1-inference.yaml" && \
    cp "stable-diffusion-taiyi/ldm/modules/encoders/modules.py" "stable-diffusion/ldm/modules/encoders/modules.py" && \
    sed -ie s#your_path/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1#/stable-diffusion-webui/models/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1/# "stable-diffusion/configs/stable-diffusion/v1-inference.yaml"
WORKDIR stable-diffusion-webui
CMD ["python", "webui.py", "--ckpt", "/stable-diffusion-webui/models/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1/Taiyi-Stable-Diffusion-1B-Chinese-v0.1.ckpt", "--listen"]

再次执行 docker build -t soulteary/stable-diffusion:taiyi-0.1 . 进行镜像的构建，构建完毕后，再一次使用 docker images 查看镜像尺寸，发现尺寸立减 2GB，相比官方镜像小了 6GB+：

REPOSITORY                   TAG         IMAGE ID       CREATED        SIZE
soulteary/stable-diffusion   taiyi-0.1   0e1c48709672   2 hours ago    15.4GB

将镜像推送到 DockerHub 上，经过平台的压缩，镜像传输尺比官方压缩后的镜像“轻” 2GB：

从新构建的太乙模型镜像

并且，镜像构建细节中，每一步做了什么，构建的层多大，都清清楚楚的展示在了 DockerHub 的镜像详情页中，“干净又卫生”。

干净透明、详尽的构建日志

GPU 云主机环境的配置

想要简单、丝滑的在云服务器上运行 Python AI 应用，有一些前置工作要做。

Docker 基础环境的安装

我们在云环境默认创建的 GPU 服务器，可能环境有这样或者那样的小问题，为了避免时间浪费在琐碎问题上，我们可以考虑用 Docker 所提供的“固定 & 明确的运行环境”来节约时间。

想要运行 Docker 首先要完成 Docker 的安装，在《在笔记本上搭建高性价比的 Linux 学习环境：基础篇》一文的“更简单的 Docker 安装”小节中，我提到过如何快速、正确的在 Ubuntu 环境完成 Docker 的安装，这里就不做展开了，有需要的同学可以自行翻阅。

如果，我们想在 Docker 中调用 Nvidia 显卡，光是完成 Docker 安装，还是不够的，还有一些事情要做。

完善 Nvidia 显卡驱动安装

我们需要先信任 Nvidia 的 GPG Key，然后才能安装来自 Nvidia 的开源软件。

curl -fsSL https://nvidia.github.io/nvidia-container-runtime/gpgkey | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/nvidia-container-runtime.gpg

接着，需要更新系统中的软件源列表，添加 NVIDIA/nvidia-container-runtime 开源项目的软件源到 apt 配置中。

cat > /etc/apt/sources.list.d/nvidia-container-runtime.list << EOF
deb https://nvidia.github.io/libnvidia-container/stable/ubuntu22.04/amd64 /
deb https://nvidia.github.io/nvidia-container-runtime/stable/ubuntu22.04/amd64 /
EOF

如果你的系统架构和系统版本不是 amd64 和 ubuntu22.04，请结合实际情况进行调整。

在添加了软件源之后，我们执行下面的命令，完成 nvidia-container-cli 工具的安装：

apt-get update
apt install -y nvidia-container-runtime

完成工具安装之后，就可以使用下面的命令，来检查 Docker 需要的 Nvidia 显卡驱动是否完成完整安装了：

nvidia-container-cli -k -d /dev/tty info

执行完毕，我们将看到类似下面的日志：

-- WARNING, the following logs are for debugging purposes only --

I1209 15:46:16.088339 22574 nvc.c:376] initializing library context (version=1.11.0, build=c8f267be0bac1c654d59ad4ea5df907141149977)
I1209 15:46:16.088444 22574 nvc.c:350] using root /
I1209 15:46:16.088458 22574 nvc.c:351] using ldcache /etc/ld.so.cache
I1209 15:46:16.088469 22574 nvc.c:352] using unprivileged user 65534:65534
I1209 15:46:16.088499 22574 nvc.c:393] attempting to load dxcore to see if we are running under Windows Subsystem for Linux (WSL)
I1209 15:46:16.088915 22574 nvc.c:395] dxcore initialization failed, continuing assuming a non-WSL environment
I1209 15:46:16.090266 22575 nvc.c:278] loading kernel module nvidia
E1209 15:46:16.094200 22575 nvc.c:280] could not load kernel module nvidia
I1209 15:46:16.094227 22575 nvc.c:296] loading kernel module nvidia_uvm
E1209 15:46:16.097819 22575 nvc.c:298] could not load kernel module nvidia_uvm
I1209 15:46:16.097845 22575 nvc.c:305] loading kernel module nvidia_modeset
E1209 15:46:16.101219 22575 nvc.c:307] could not load kernel module nvidia_modeset
I1209 15:46:16.101496 22579 rpc.c:71] starting driver rpc service
I1209 15:46:16.101960 22574 rpc.c:135] driver rpc service terminated with signal 15
nvidia-container-cli: initialization error: load library failed: libnvidia-ml.so.1: cannot open shared object file: no such file or directory
I1209 15:46:16.102035 22574 nvc.c:434] shutting down library context
...

在上面的日志中，我们能看到 could not load kernel module nvidia，说明系统中没有完整安装 Nvidia 的内核驱动。

解决这个问题很简单，在 Ubuntu 系统环境中，内置了经过官方验证的驱动检查命令：

ubuntu-drivers devices

执行命令，能够得到支持安装的显卡驱动列表：

== /sys/devices/pci0000:00/0000:00:07.0 ==
modalias : pci:v000010DEd00001DB1sv000010DEsd00001212bc03sc02i00
vendor   : NVIDIA Corporation
model    : GV100GL [Tesla V100 SXM2 16GB]
driver   : nvidia-driver-418-server - distro non-free
driver   : nvidia-driver-450-server - distro non-free
driver   : nvidia-driver-510 - distro non-free
driver   : nvidia-driver-515-server - distro non-free
driver   : nvidia-driver-525 - distro non-free recommended
driver   : nvidia-driver-515 - distro non-free
driver   : nvidia-driver-390 - distro non-free
driver   : nvidia-driver-470 - distro non-free
driver   : nvidia-driver-470-server - distro non-free
driver   : xserver-xorg-video-nouveau - distro free builtin

如果你不确定安装哪一个好，可以跟着“推荐”（recommended）来：

apt install nvidia-driver-525 -y

完成驱动安装，在 Ubuntu 22.04 中，将会自动加载内核驱动，如果你的操作系统没有自动完成驱动加载，那么可能需要执行重启。

再次执行检测命令，得到类似下面的日志：

nvidia-container-cli -k -d /dev/tty info

NVRM version:   525.60.11
CUDA version:   12.0

Device Index:   0
Device Minor:   0
Model:          Tesla V100-SXM2-16GB
Brand:          Tesla
GPU UUID:       GPU-775f6201-9640-a18e-5d09-3b26e9b11a52
Bus Location:   00000000:00:07.0
Architecture:   7.0
I1209 15:52:25.463383 42317 nvc.c:434] shutting down library context
I1209 15:52:25.463438 42351 rpc.c:95] terminating nvcgo rpc service
I1209 15:52:25.463812 42317 rpc.c:135] nvcgo rpc service terminated successfully
I1209 15:52:25.466657 42346 rpc.c:95] terminating driver rpc service
I1209 15:52:25.466810 42317 rpc.c:135] driver rpc service terminated successfully

不难发现，显卡类型已经能够被正常展示出来了。

为 Docker 添加 Nvidia 运行时支持

完成 Docker 和 Nvidia 显卡的安装之后，此时 Docker 还不能调用显卡硬件，还需要做一些配置上的调整。

执行下面的命令，将 nvidia-container-runtime 添加到 Docker 的启动参数中：

sudo mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d

sudo tee /etc/systemd/system/docker.service.d/override.conf <<EOF
[Service]
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/dockerd --host=fd:// --add-runtime=nvidia=/usr/bin/nvidia-container-runtime
EOF

搞定之后，执行下面的命令重载 daemon-reload 和重启 docker，让配置生效。

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

接着，为了万无一失，我们在 /etc/docker/daemon.json 中添加配置字段，如果需要的话，还可以在 runtimeArgs 中添加需要的参数：

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
    "runtimes": {
        "nvidia": {
            "path": "/usr/bin/nvidia-container-runtime",
            "runtimeArgs": []
        }
    }
}
EOF

执行完毕，除了执行上面的命令之外，也可以用怀旧命令来重启服务 service docker restart。

现在，我们就可以在使用 Docker 的时候，调用 Nvidia 显卡啦：

docker run --runtime=nvidia --ipc=host ...

其他：太乙模型的资源要求

太乙模型实际资源要求，感觉还不错，默认配置情况下一般也就占 4G 不到的显存，偶尔输出“sampling steps”比较大的图，会膨胀到 8GB 左右。

所以，如果控制生成配置的“计算量”，“小卡”运行应该也问题不大。

nvidia-smi
Fri Dec  9 22:20:23 2022       
+-----------------------------------------------------------------------------+
| NVIDIA-SMI 525.60.11    Driver Version: 525.60.11    CUDA Version: 12.0     |
|-------------------------------+----------------------+----------------------+
| GPU  Name        Persistence-M| Bus-Id        Disp.A | Volatile Uncorr. ECC |
| Fan  Temp  Perf  Pwr:Usage/Cap|         Memory-Usage | GPU-Util  Compute M. |
|                               |                      |               MIG M. |
|===============================+======================+======================|
|   0  Tesla V100-SXM2...  Off  | 00000000:00:07.0 Off |                    0 |
| N/A   38C    P0    55W / 300W |   3202MiB / 16384MiB |      0%      Default |
|                               |                      |                  N/A |
+-------------------------------+----------------------+----------------------+
                                                                               
+-----------------------------------------------------------------------------+
| Processes:                                                                  |
|  GPU   GI   CI        PID   Type   Process name                  GPU Memory |
|        ID   ID                                                   Usage      |
|=============================================================================|
|    0   N/A  N/A    181118      C   python                           3200MiB |
+-----------------------------------------------------------------------------+

最后

好啦，到这里本篇文章就写完啦。

接下来，我会考虑聊聊 AIGC 话题里，绕不开的一些“关键词”，比如：大模型、Mac 、ARMv64 、低成本的 FineTune 等等。

–EOF

我们有一个小小的折腾群，里面聚集了一些喜欢折腾的小伙伴。

在不发广告的情况下，我们在里面会一起聊聊软硬件、HomeLab、编程上的一些问题，也会在群里不定期的分享一些技术沙龙的资料。

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本文作者: 苏洋

创建时间: 2022年11月29日
统计字数: 12906字
阅读时间: 26分钟阅读
本文链接: https://soulteary.com/2022/11/29/private-cloud-environment-installed-in-a-notebook-k8s-cluster-preparation.html