Dockerのインストールから使い方まで（Windows版）

開発環境構築

バイオインフォマティクスを始めるときに、初心者が最初にぶつかる壁が環境構築です。解析を行うためには非常にたくさんのソフトウェアをインストールして使わないといけないケースが多くあります。

この記事では、Windowsのパソコンで簡単にバイオインフォマティクスの解析をする環境を準備する方法を解説します。

結論から言うと、自分のPCで手軽にバイオインフォマティクスの解析を始めるには、Dockerを使うのがおすすめです。

バイオインフォマティクスに関する書籍では、パソコンはMacをおすすめされているものが多いですが、Dockerを使えばWindowsでも違いを意識することなく解析する環境を用意することができます。

Macの場合は、こちらの記事を参考にしてください。

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目次

Dockerとは

Dockerは「コンテナ」と呼ばれる仮想化技術を作成・実行するためのソフトウェアです。コンテナは隔離されたプロセスなのでホストOSを汚しません。そのため、コンテナを作成したり削除したりすることで、様々なツールを手軽に使うことができます。

Docker Desktopのインストール

Docker Desktop for Windowsのインストール

WindowsやMacでDockerを使うには、「Docker Desktop」と呼ばれるソフトウェアをインストールします。

Docker Desktopは、インストールが簡単でGUIでも使用できるため、気軽にDockerを使い始めることができます。

本記事では、Windowsを前提にインストール方法を紹介します。

Surface Pro 9
Windows 11 Home
Docker Desktop : version 4.20.1

以下のリンクから「Docker Desktop for Windows」をダウンロードします。

Docker Desktop for Windowsへのリンクはこちら

docker desktop for windowsインストーラー

以下のような手順で進めてください。

  • 「Docker Desktop for Windows」をクリックし、インストーラーをダウンロード
  • ダウンロードしたインストーラー（Docker Desktop Installer）を実行
  • Add shortcut to desktopにチェックを入れて、「ok」をクリック
  • インストールが完了したら、「Close and restart」ボタンをクリック
  • 再起動後、Docker Desktopを起動し、Dockerの規約を確認し、問題なければ「Accept」をクリック
Dockere Desktopの利用条件によっては有料となりますので、規約を確認の上、使用しましょう。

Docker Desktop起動

正常に起動すると以下のような画面が表示されます。

docker desktop画面

Docker Desktopの起動時に以下のようなエラー画面が出た場合は、指示に従って、WSL更新パッケージを適用します。

docker desktopエラー画面 wsl2の更新パッケージ

以下のリンク先からWSL2 Linuxカーネル更新プログラムパッケージをダウンロードします。

Linuxカーネル更新プログラムパッケージ

Linuxカーネル更新プログラムパッケージダウンロード画面

ダウンロードした「wsl_update_x64」をダブルクリックして実行します。

これで、Docker Desktopが使える状態となりました！

Dockerの使い方

早速、Dockerを使用してコンテナを作成・起動してみましょう！

Python環境が整ったコンテナを使用するには、PowerShellから以下のようにコマンドを実行します。

docker container run -it --rm python

すると、以下のようにpythonの対話モードが開始されます。ここで、-itは標準入出力をコンテナに結びつける（キー入力する場合）、–rmはコンテナを使い終わったら、コンテナを削除するオプションです。コンテナは使い終わったら削除するのが基本です。

Python 3.11.4 (main, Jun 14 2023, 18:15:32) [GCC 12.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

これだけでPython環境を用意することができました！

使い終わったら以下のコマンドでpythonの対話モードを終了させましょう。

>>> exit()

DockerイメージからSRA Toolkitを使う

実際にバイオインフォマティクスのツールをDockerで使用してみましょう！

SRA Toolkit

SRA Toolkitは公共データバンクのデータを扱うためのツールとライブラリパッケージです。

Docker Hubに登録されているイメージを使用します。

sratoolkitのdockerイメージ

 

sratoolkitに含まれるfasterq-dumpコマンドでSRA (Sequence Read Archive) からシーケンスファイルをダウンロードし、FASTQ形式でデータを抽出します。

PowerShellから以下のように実行します。

docker container run --rm -v ${pwd}:/output -w /output pegi3s/sratoolkit:3.0.5 fasterq-dump -e 2 -p SRR000001

うまくいけば、現在のフォルダにSRR000001.fastq, SRR000001_1.fastq, SRR000001_2.fastqができているはずです。

Dockerを使わない場合、バイナリをダウンロードしてきて、パスを通すなど色々と面倒ですが、dockerを使うことで簡単にバイオインフォマティクスのツールを利用することができました。

最後に

Dockerを使うことで、簡単に環境を作成したら、削除したりできます。

ぜひ活用することで様々なツールを試してみてください！

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