【RStudio】Docker で RStudio Server の構築

Hyper-V に Ubuntu 22.04 LTS を入れて RStudio Server を利用していたけど、SSH のところで引っかかって、手元の Laptop PC から繋げなくなったりした。

ネット上のトラブルシューティングは色々試してみたけど、後一歩 work せず、「これを使うにはちょっと知識不足だなー。」と感じて一旦リセット。ネットワークエンジニアリング的な事を調べる事自体は楽しいけど、時間を使いすぎて本業に影響がきそうなので、今回は一旦箸休め。

で、それらを調べるうちに、「やっぱり Docker の方が使いやすそうだな－。」と思い、Docker で構築し直す事に。

やってみたら驚くほど簡単にできたので、忘れないうちにメモメモ。

Docker とは

コンテナ型仮想化システムの一つ。 ホストOS（私の場合は Windows）にコンテナ型エンジンと呼ばれる仮想化ソフトウェアをインストールし、その上にイメージを置くことで、複数のアプリケーションを同じOS上で動かす。 アプリケーションやソフトウェアを実行環境と共にコンテナイメージとして包括することから、コンテナ型と呼ばれる。 1つのOSで稼働するので、プロセッサやメモリの消費が少なく、ストレージの使用も僅か。 コンテナイメージやソフトウェアそのものが軽量で、立ち上がりも速い。

仮想化システムについてのまとめ

https://mom-neuroscience.com/virtual-machine/

仮想化・仮想マシンについての覚書。 仮想化 (Virtualization) とは 仮想化とは、物理的な環境にとらわれることなく、ハードウェアに含まれるCPU、メモリなどのリソースを倫理的に分割・統合する技術のことで、サ …

Docker で RStudio Server を使えるようにする

RStudio Server は、Linux で動く。

私の使っている OS は Windows なので、Docker Desktop を使用するためには Hyper-V を有効化する必要がある。

今回は下記の方法で環境構築。

• ローカルサーバのスペック
  • OS: Microsoft Windows 11 Pro
  • System Type: x64-based PC
  • Processor: Intel(R) Core(TM) i7-7800X CPU @ 3.50GHz, 3504 Mhz, 6 Core(s), 12 Logical Processors
  • Total Physical Memory (RAM): 63.7 GB
  • Total Virtual Memory 73.2 GB
• 仮想マシン：Hyper-V

Hyper-V の有効化

Hyper-Vを有効化するための条件

Hyper-Vを有効化するためには、下記2点が必要。

• Windows 11 Proがインストールされていること
• BIOSにて仮想化が有効化されていること

BIOSで仮想化が有効化する方法は下記。

1. 起動時にEsc or F1キーを押下して、BIOSを表示。
2. BIOSのAdvancedタブへ。
3. Advancedにある CPU configuration を押下。
4. CPU configuration にある Intel Virtualization Technology を Enabled にする。
5. Save して再起動。

Hyper-Vの有効化

Win → Settings を選択

Application → Optional features を選択

下の方にある "MoreWindows features" を選択

Windows Features の画面が出てくるので、Hyper-V の項目を表示し、チェックを入れて有効化し、OKを選択

しばらく required files を探した後で……

再起動

Control Panel → System and Security → Windows Tools で Hyper-V Manager と Hyper-V Quick Create が入っている事を確認。

試しに Hyper-V Manager を起動させると、初期画面が出てきた。

まだ何も入っていない。

Docker のインストール

Windows 用の Docker Desktop をインストールする。

Docker Desktop for Windows のインストール

docker docs のサイトで Docker Desktop for Windows をインストール

Unpacking files...

Configuration が出てくるので、2つともチェックが入った状態で "OK"

インストールできたら、Close で終了。

インストール後、デスクトップに Docker Desktop のアイコンが作成された。

Win で Docker を検索し、Docker Desktop を選択してもOK。

実行。あらゆる端末ウインドウからアクセスできる。

RStudio イメージの取得

rocker におまかせ

The Rocker Project の方々のお陰で、私レベルの人でも簡単に RStucio Server が使えるようになった（ありがとうごございます！）。

rocker は RStudio Server を含む Debian ベースの Docker イメージ。

作ってくれている Dockerfile は、下記色々。

私の使用内容を考えて、今回は rocker/tidyverse を選択した。

（以下は、rocker/rstudioをインストールした時のキャプチャ。）

Win + R -> cmd でコマンドプロンプト（もしくは Powershell）を起動し、rocker を入れる

Win + R -> 検索欄に "cmd" と入れて、コマンドプロンプトを開く。

（もしくは Win -> "Powershell" で Powershell を開いてもOK。）

コマンドプロンプトが開く。

で、下記コマンドを実行。

docker run --rm -p 8787:8787 -e PASSWORD=パスワード（自分で設定） --name コンテナ名（自分で設定） rocker/rstudio

Enter を押すと、"Unable to find image 'rocker/rstudio:latest' locally" と出てくるが、ネット上から探してダウンロードしてくれる。

Docker の Images の欄を見ると、"rocker/rstudio" が入っていて、

Containersの欄を見ると、自分で名付けたコンテナが入っていた（イメージはrocker/rstudio、ポートは8787）。

ブラウザからログイン

上記で設定は終了し、後はブラウザからアクセスできる（簡単すぎる！）。

Localhost でログイン

ブラウザを立ち上げ、アドレス欄に localhost:8787 と入れると、ユーザーIDとパスワードを要求する画面が出てくる。

• Username: rstudio
• Password: 自分で設定したパスワード

を入れると、RStudio Server が立ち上がる。

上記は Google Chrome で立ち上げた時のキャプチャ。デフォルトと色が違うのは、すぐに Tools -> Global Options... -> Appearance でテーマを変えたから。

後は、デスクトップ版の RStudio と同じように、必要なパッケージをインストールし、使用できる。

PC内においてあるファイルのアップロードなども右下の "Files" から可能（もちろん、コンソールからも取り込み可能）。

詳細は "RStudio Cloud" の記事で。

IPアドレスでログイン

別のPCからログインする時は、 http://ローカルPCのIPアドレス:8787 で接続する。

IP アドレスの取得方法

コマンドプロンプト、もしくは Powershell を開き、 ipconfigと入れると、IPアドレスが表示される。

PS C:\Users\XXX> ipconfig
    
    Windows IP Configuration
    
    
    Ethernet adapter イーサネット:
    
       Connection-specific DNS Suffix  . :
       Link-local IPv6 Address . . . . . : feXX::dXXc:ebXX:dXX:aXXa%XX
       IPv4 Address. . . . . . . . . . . : XXX.XXX.XXX.XXX
       Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
       Default Gateway . . . . . . . . . : XXX.XXX.XXX.XXX
    
    Wireless LAN adapter ローカル エリア接続* 15:
    
       Media State . . . . . . . . . . . : Media disconnected
       Connection-specific DNS Suffix  . :
    
    Wireless LAN adapter ローカル エリア接続* 16:
    
       Media State . . . . . . . . . . . : Media disconnected
       Connection-specific DNS Suffix  . :
    
    Wireless LAN adapter Wi-Fi 4:
    
       Media State . . . . . . . . . . . : Media disconnected
       Connection-specific DNS Suffix  . :
    
    Ethernet adapter vEthernet (Default Switch):
    
       Connection-specific DNS Suffix  . :
       Link-local IPv6 Address . . . . . : feXX::dXXc:ebXX:dXX:aXXa%XX
       IPv4 Address. . . . . . . . . . . : XXX.XXX.XXX.XXX
       Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.240.0
       Default Gateway . . . . . . . . . :
    
    Ethernet adapter vEthernet (WSL):
    
       Connection-specific DNS Suffix  . :
       Link-local IPv6 Address . . . . . : feXX::dXXc:ebXX:dXX:aXXa%X
       IPv4 Address. . . . . . . . . . . : XXX.XXX.XXX.XXX
       Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.240.0
       Default Gateway . . . . . . . . . :
    

上段はデフォルトのIPアドレス。下段は Hyper-V のIPアドレス。

今回は、上段 "Ethernet adapter" の "IPv4 Address: XXX.XXX.XXX.XXX" が求めているアドレス。

IPアドレスは、ローカル PC を再起動するたびに新しく割り振られ、その度に接続先も変える必要がでてくるので、ローカルPCのIPアドレスは固定にしておいた方が良い。

ネットワーク外からインターネットを使ってログイン

RStudio Server の醍醐味はどこからでもアクセスできること。

ただこの場合は、リモートアクセスを有効にしておく必要があり、多少の準備が必要。

グローバルIPアドレスの取得

まずは、使っているインターネット回線のプロバイダがグローバルIPアドレスを配布してくれるかどうか確認する。

私のマンションが契約しているインターネット回線のプロバイダはプライベートIPアドレスのみを配布していたので、追加料金を払って固定グローバルIPアドレスを配布してもらった。

ルーターの設定

ルーターを使っていない場合はこの項目は必要なし。

私はルーターにBuffaloを使用しているので、いくつか設定が必要だった。

固定グローバルIPアドレスの割り当て

固定グローバルIPアドレスをもらったら、Buffaloの設定サイトに入って、IPアドレスを割り当てる。

Webブラウザを開き、アドレスバーに "プライベートIPアドレス/login.html" と入れる。

プライベートIPアドレスの確認方法は下記。

Buffaloの設定ログイン画面が出てくるので、

• ユーザー名：admin
• パスワード：ルーターの裏に書いてあるパスワード

を入れてログイン。

左側のタブから "インターネット" を選択し、下記を入力していく。

• IPアドレス取得方法：手動設定
  • IPアドレス：取得したグローバルIPアドレス
  • サブネットマスク：取得したグローバルIPアドレスのサブネットマスク
• 拡張設定
  • デフォルトゲートウェイ：取得したグローバルIPアドレスのデフォルトゲートウェイ
  • DNSサーバーアドレス：プライマリー、セカンダリー共に、取得したグローバルIPアドレスの情報を元に入力

最後に "設定" を押して終了。

ポートマッピング

左側のタブから "ポート変換" を選択。

"プロトコル" → TCP/UDP を選択肢、"任意のTCPポート" にしてから "8787" と入れる。（リモート・デスクトップで使用するポート番号）

設定ができたら "新規追加" をクリック。

"ポート変換登録情報" のところに新たに8787ポートが追加された。

Windowsのポートの開放

Windows11ファイアウォールで、8787の通信を許可するように設定する。

Win -> firewall と入れ、Windows Defender Firewall with Advanced Security を開く。

左側の欄で "Inbound Role" を選択し、右側の欄で "New Role" を選択する。

"Rule Type" -> "Port" を選択して "Next"。

"Protocol and Ports" -> "TCP" を選択し、開放したいポート番号（今回は8787）を入力する。

"Action" -> "Allow the connection" を選択し、"Next"。

"Profile" -> "Domain", "Private", "Public" すべてにチェックをいれ、"Next"。

ルールの名前とそのルールの説明を簡単に記載し、"Finish"。

ポート開放のルールが適応される。

いよいよ接続

上記のような準備が終わったら、別のネットワークから接続してみる。

Webブラウザを開き、アドレスバーに "http://グローバルIPアドレス:8787.html" と入れる。

Username と Password を要求されるので、

• Username: rstudio
• Password: 自分で設定したパスワード

を入れると……

RStudio Server が立ち上がる。

References