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BioContainers 镜像文档

1. 概述

1.1 什么是BioContainers？

BioContainers项目源于将Docker或rkt等基于容器的技术应用于生物信息学软件的理念。通过提供可控的统一运行环境，解决生物信息学软件开发与分发中的环境一致性问题。作为社区驱动项目，BioContainers专注于组学领域（如蛋白质组学、基因组学、转录组学和代谢组学），提供容器创建、管理和分发的基础设施与规范。已实现的容器（https://github.com/BioContainers/containers%EF%BC%89%E5%8F%AF%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E7%94%A8%E4%BA%8E%E7%94%9F%E7%89%A9%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AD%A6%E5%88%86%E6%9E%90%EF%BC%8C%E6%94%AF%E6%8C%81%E9%9B%86%E6%88%90%E5%88%B0%E5%A4%8D%E6%9D%82%E6%B5%81%E7%A8%8B%E4%B8%AD%EF%BC%8C%E5%B9%B6%E9%80%82%E9%85%8D%E6%9C%AC%E5%9C%B0%E6%A1%8C%E9%9D%A2%E3%80%81%E4%BA%91%E7%8E%AF%E5%A2%83%E5%8F%8AHPC%E9%9B%86%E7%BE%A4%E7%AD%89%E6%9E%B6%E6%9E%84%E3%80%82

1.2 目标与宗旨

• 提供基础规范和镜像，简化生物信息学/蛋白质组学软件的构建与部署，包含源代码和使用示例
• 提供一系列可直接使用的容器（https://github.com/BioContainers/containers%EF%BC%89
• 定义标准化容器构建指南，确保容器可与其他工具和容器协同工作
• 建立完整的容器开发、部署和测试基础设施，支持Travis CI、Shippable等持续集成工具
• 为缺乏生物信息学支持的研究人员提供容器部署支持
• 提供可重复流程创建指南，通过指定容器版本确保分析结果的一致性和可追溯性
• 协调开发者与生物信息学家，制定文档和软件开发最佳实践

2. 容器说明

2.1 什么是容器？

容器基于现有操作系统构建，与虚拟机的区别在于无需包含完整的 guest OS，而是使用优化的系统库并共享主机OS的内存管理和进程控制。容器通常围绕特定软件构建，可通过实例化镜像执行。

!https://github.com/BioContainers/specs/blob/master/imgs/container.png

2.2 为什么需要使用容器？

生物信息学分析通常需要安装和配置多个工具，此过程可能耗费数小时，且需处理复杂依赖关系。BioContainers提供即用型工具包，可轻松部署于本地机器、HPC和云架构。

2.3 如何使用BioContainer？

BioContainers主要在两个仓库中列出：

• https://hub.docker.com/u/biodckr/%EF%BC%9A%E5%9F%BA%E4%BA%8EDocker%E7%9A%84%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%8C%E9%9C%80Docker%E7%8E%AF%E5%A2%83
• QUAY Hub：支持Docker和rkt的容器，可用于rkt环境

完整使用文档请参见BioDocker文档

2.4 BioContainers架构

BioContainers是社区驱动项目，支持生物信息学家请求、构建和部署生物信息学工具容器。下图展示基本工作流程：

!https://github.com/BioContainers/specs/blob/master/imgs//workflow.png

2.4.1 如何请求容器

用户可通过在http://github.com/BioContainers/sandbox/issues%E6%8F%90%E4%BA%A4issue%E8%AF%B7%E6%B1%82%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E6%B5%81%E7%A8%8B%E4%B8%AD%E7%94%A8%E6%88%B7henrik%E6%89%A7%E8%A1%8C%E7%9A%84%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%AD%A5%EF%BC%89%E3%80%82Issue%E9%9C%80%E5%8C%85%E5%90%AB%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E5%90%8D%E7%A7%B0%E3%80%81%E4%BB%A3%E7%A0%81%E6%88%96%E4%BA%8C%E8%BF%9B%E5%88%B6%E6%96%87%E4%BB%B6URL%E5%8F%8A%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E7%9B%B8%E5%85%B3%E4%BF%A1%E6%81%AF%EF%BC%88%E5%8F%82%E8%A7%81http://github.com/BioContainers/container-specs.md%EF%BC%89%E3%80%82%E5%AE%B9%E5%99%A8%E9%83%A8%E7%BD%B2%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%EF%BC%8C%E5%BC%80%E5%8F%91%E8%80%85%E6%88%96%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E8%80%85%E5%B0%86%E5%85%B3%E9%97%AD%E8%AF%A5issue%E3%80%82

2.4.2 使用BioContainer

容器部署完成且GitHub issue关闭后，用户（如henrik）将收到通知。此时可使用docker或rkt拉取对应容器。

3. 容器开发

3.1 如何构建BioContainer？

有两种构建容器的方式：

• 克隆目标软件的GitHub仓库，在本地构建
• 使用Docker守护进程搜索现成的容器化软件版本

中央仓库中包含带Docker recipes的软件列表，可获取详细使用说明。

3.2 开发所需环境

BioContainers基于Linux系统，需安装Linux操作系统、docker或rkt守护进程，以及待容器化的软件。

3.3 如何创建基于Docker的BioContainer？

需创建Dockerfile，这是指导守护进程设置操作系统、下载、管理、安装软件并提供访问权限的配方文件。

详细可参考Docker文档。容器就绪后，可联系项目团队配置自动化构建系统，使容器对社区开放。

3.4 如何创建基于rkt的BioContainer？

需创建rkt容器配方，指导守护进程设置操作系统、下载、管理、安装软件并提供访问权限。

详细可参考https://github.com/coreos/rkt/blob/master/Documentation/getting-started-guide.md%E3%80%82%E5%AE%B9%E5%99%A8%E5%B0%B1%E7%BB%AA%E5%90%8E%EF%BC%8C%E5%8F%AF%E8%81%94%E7%B3%BB%E9%A1%B9%E7%9B%AE%E5%9B%A2%E9%98%9F%E9%85%8D%E7%BD%AE%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E6%9E%84%E5%BB%BA%E7%B3%BB%E7%BB%9F%EF%BC%8C%E4%BD%BF%E5%AE%B9%E5%99%A8%E5%AF%B9%E7%A4%BE%E5%8C%BA%E5%BC%80%E6%94%BE%E3%80%82

4. 支持与参与

4.1 参与方式

无论您希望将自己的软件容器化、在流程中使用容器，还是提供意见，都欢迎参与。这是社区驱动项目，每个人都可贡献力量：

• 浏览容器列表
• 提出新想法或软件需求
• 与社区交流，指出缺失功能