شرح كامل لإعداد Shiny-Server على Raspberry Pi


متقدم Shiny


الهدف

هدفنا في هذه التدوينة ان نقوم بإعداد shiny-server على جهاز Raspberry Pi . سأتناول جميع الخطوات الازمة لتحقيق ذلك الهدف. السبب في إختيار Raspberry لأنها بيئة عمل آمنة ويمكننا البدء من الصفر في حال ارتبكنا اخطاء فادحة. الجدير بالذكر هو ان كل ما سوف نتعلم على هذا الجهاز الصغير ينطبق في مجمله على السيرفرات الكبيرة والتي يمكننا استأجرها.

متطلبات العتاد - Hardware

متطلبات البرمجيات

إعداد الذاكرة MicroSD

إذا كنت قد اشتريت ذاكرة جديدة او انك قررت ان تستخدم ذاكرة موجودة لديك فهذا يعني انك سوف تحتاج ان تعمل لها فورمات (إعادة تنسيق). هذه العملية تعتمد على النظام على جهازك. أنا استخدم نظام لينكس لذلك سوف اقوم بشرح الخطوات لهذا النظام. إذا كنت تستخدم نظام MacOS فيمكنك اتباع هذه التعليمات هنا. قبل ان نبدأ يجب ان يكون لديك صلاحيات الـ Admin حتى يمكنك تشغيل الأوامر في نافذة الـ Terminal. اول امر هو ان نجد عنوان الذاكرة في الجهاز عن طريق عرض جميع الديسكات في الكمبيوتر.

sudo fdisk -l

ستعرض لدينا قائمة طويلة من ضمنها معلومات الذاكرة لدينا . نحن نعلم ان هذه هي الذاكرة لأن حجمه قريب من حجم 32GB.

Disk /dev/mmcblk0: 29.4 GiB, 31609323520 bytes, 61736960 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x000d26da

بعد ذلك سوف نقوم بمسح جميع الأقسام الموجودة على الذاكرة من خلال هذا الأمر حتى نتمكن من جعلها قسم واحد وبالتنسيق الذي نريده وهو FAT32.

sudo fdisk /dev/mmcblk0

سيقوم البرنامج بالإستعداد لإجراء الأوامر الخاصة التحكم بالذاكرة يمكننا كتابة mحت نرى جميع الخيارات

Command (m for help): m

Help:

  DOS (MBR)
   a   toggle a bootable flag
   b   edit nested BSD disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag

  Generic
   d   delete a partition
   F   list free unpartitioned space
   l   list known partition types
   n   add a new partition
   p   print the partition table
   t   change a partition type
   v   verify the partition table
   i   print information about a partition

  Misc
   m   print this menu
   u   change display/entry units
   x   extra functionality (experts only)

  Script
   I   load disk layout from sfdisk script file
   O   dump disk layout to sfdisk script file

  Save & Exit
   w   write table to disk and exit
   q   quit without saving changes

  Create a new label
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create a new empty SGI (IRIX) partition table
   o   create a new empty DOS partition table
   s   create a new empty Sun partition table

قم بإدخال الأوامر بالتتالي :

  1. d لحذف الاقسام الموجودة . قد يتطلب منك الأمر لإعادة هذا الأمر لجميع الأقسام الموجودة

  2. n إنشاء قسم جديد في الذاكرة . قم بإدخال رقم 1 لتحديد عدد الأقسام. في هذه الحالة نحن نريد قسم واحد فقط. كذلك اختار النوع p ليكون نوع القسم رئيسي.

  3. t لتغيير الصيغة للقسم الذي قمنا بإنشاءه . سوف يطلب منك البرنامج رقم القسم وهو رقم 1. كذلك سوف يطلب منك نوع الصيغة وستكون bو هي صيغة FAT32

  4. w سيقوم بكتابة جميع هذه التخصيصات .

بالرغم من أننا قمنا بتحديد تنسيق الذاكرة إلا ان كل ما قمنا بعمله هو إنشاء ذاكرة خالية . لذلك يجب علينا الآن فقط إعادة تنسيقها وستكون جاهزة للعمل. وهذا هو الأمر الذي المطلوب.

mkfs.vfat /dev/mmcblk0p1

تنصيب NOOBS على الذاكرة

اولا, اود ان اهنئك فلقد كانت الخطوة السابقة صعبة بعض الشيء خصوصا إذا كانت تجاربك مع برنامج Terminal قليلة. في هذه الخطوة سوف نقوم بعملية في غاية البساطة الا وهي فك ملفات NOOBS و وضعها في الذاكرة . فقط تأكد من ان المجلدات كما هي وليست داخل مجلد واحد.

إعداد النظام NOOBS

النظام NOOBS جميل جدا فهو يسهل علينا اختيار اي نظام نريد من خلال شاشة تفاعلية. في هذه الخطوة قم بتوصيل جميع العتاد ثم قم بتشغيل الجهاز الصغير. إذا تكللت الخطوات السابقة بالنجاح فسوف ترى هذه الشاشة.

في الصورة قمت بإضافة بعض التعليمات. كما نرى سوف نختار Raspbian Lite with no Desktop Envirnoment. هذه نسخة بسيطة من نظام لينكس لا تحوي على سطح مكتب لذلك سيكون مشوارنا كله من هذه النقطة على شاشة الاوامر Command Line Interface.

بعد اختيار هذه النسخة سوف يقوم NOOBs بتحميل النظام وتنصيبه . كذلك سيغير اقسام الذاكرة حسب متطلبات النظام. بعد ذلك كله سيعاد تشغيل الجهاز وستظهر لك شاشة الأوامر . هذه

وهذه عادة معلومات الدخول

login ID : pi
Password : raspberry

إعداد متطلبات Shiny Server

لتنصيب Shiny Server سوف نحتاج إلى أن ننصب لغة R بكل تأكيد. لكن يجدر بنا أولا ان نتأكد من أننا سوف نحصل على أخر نسخة من R . نقوم بذلك عن طريق إضافة مصدر جديد لمثبت البرامج عن طريق الكود التالي

sudo nano \etc\apt\sources.list

هذا سوف يفتح لنا ملف المصادر سنضيف هذا السطر في أخر الملف ثم نقوم بحفظ الملف عن طريق ctrl+O ثم نغلقه عن طريق ctrl+X.

# This is the line
deb https://cloud.r-project.org/bin/linux/debian stretch-cran35/

تحميل وتنصيب R

الآن نقوم بتحميل لغة R عن طريق الأوامر التالية:

sudo apt-get update
sudo apt-get install r-base-core 
sudo apt-get upgrade -y

هناك احتمال أن يتم رفض هذه الأوامر لأنه ستقرأ من مصدر غير موّقع. يمكننا توقيعه عن طريق إضافة public key عن طريق الأوامر التالية.

gpg --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv  256A04AF 
gpg --export --armor E084DAB9 | sudo apt-key add - && sudo apt-get update

تحميل حزم R اللازمة لـShiny

هناك قائمة من الحزم التي تعتمد عليها حزمة Shiny وهي كالتالي.

Rcpp 
httpuv 
mime 
jsonlite 
digest 
htmltools 
xtable 
R6 
Cairo 
sourcetools
rmarkdown

قبل تنصيب هذه الحزم لابد ان نغير صلاحيات الكتاب في ملف /usr/local/lib/R/site-library عن طريق هذا الأمر

sudo chmod 777 /usr/local/lib/R/site-library

هذا الأمر سيسمح لنا بتنصيب الحزم بدون إنشاء ملف خاص للمستخدم pi هذا الأمر مهم لأننا نريد من السيرفر إمكانية الوصول للملف عن طريق حساب مختلف.

الآن يمكننا تنصيب الحزم التي ذكرناها خلال هذا الأمر علما بأننا سوف نغير كلمة packageإلى الحزمة التي نريد تنصيبها

R
install.packages("package")

سوف نجري هذا الأمر لكل حزمة من القائمة.

ملاحظة : بالنسبة لحزمة Cairo قد يتطلب الأمر منك إلى تنصيب هذه الحزم libcairo2-dev libxt-dev عن طريق هذا الأمر

sudo apt-get install libcairo2-dev libxt-dev

إذا تمت كل تلك العمليات بنجاح, سيكون ممكنا لك أن تقوم بتنصيب حزمة Shiny بدون مشاكل

R
install.packages("shiny")

تحميل بعض الحزم المهمة لـShiny Server

هذه الحزم يعتمد عليها الكود الذي طوروه فريق Rstudio لذلك لابد ان يكونو حاضرين في النظام. أولا سنقوم بتحميل حزمة git لأنها مهمة لتحميل احدث الحزم المتوفرة على منصة github.

sudo apt-get install git

الحزمة التالية هي fs وهي مهمة لإدارة الملفات بشكل مستقل عن النظام.

git clone https://github.com/r-lib/fs.git
sudo R CMD INSTALL fs
sudo rm -rf fs

الحزمة التالية هي cmake وهي ايضا تلعب دور مشابه للحزمة السابقة لكنه تركز على تنظيم عملية بناء الكود بشكل مبسط للمبرمجين. هذه الأوامر سوف تأخذ بعض الوقت

wget https://cmake.org/files/v3.13/cmake-3.13.2.tar.gz # Check for the latest version on https://cmake.org/files/
tar xzf cmake-3.13.2.tar.gz
cd cmake-3.13.2
./configure; make
sudo make install
cd

سوف نقوم الآن بتنصيب سيرفر الـHTML وهو nginx وهو احد المتطلبات ايضا. يمتاز هذا السيرفر بخفته وبساطته على النظام. ويمكننا تنصيبه بهذه الأوامر

sudo apt install nginx
sudo chown -R www-data:pi /var/www/html/
sudo chmod -R 770 /var/www/html/

تحميل وتنصيب Shiny Server

الآن يمكننا أن نقوم بتحميل وتنصيب Shiny-Server أخيرًا. كل ما علينا هو تنفيذ هذه الأوامر

git clone https://github.com/rstudio/shiny-server.git
cd shiny-server
DIR=`pwd`
PATH=$DIR/bin:$PATH
mkdir tmp
cd tmp
PYTHON=`which python`
sudo cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DPYTHON="$PYTHON" ../
sudo make
mkdir ../build
sed -i '8s/.*/NODE_SHA256=7a2bb6e37615fa45926ac0ad4e5ecda4a98e2956e468dedc337117bfbae0ac68/' ../external/node/install-node.sh
sed -i 's/linux-x64.tar.xz/linux-armv7l.tar.xz/' ../external/node/install-node.sh
(cd .. && sudo ./external/node/install-node.sh)
(cd .. && ./bin/npm --python="${PYTHON}" install --no-optional)
(cd .. && ./bin/npm --python="${PYTHON}" rebuild)
sudo make install

في الكود اعلاه قمنا ايضا بتعديل كود المصدر لـ Shiny Server حتى يتطابق مع نسخة الـNodejs الموجود لدينا. يمكنك متابعة النقاش حول هذا الحل بين المطورين هنا

ضبط الإعدادات للـShiny Server

مبروك لقد قطعت مشوار طويل تخلله الكثير من الإنتظار وشرب القهوة (هذا ما كنت افعله أنا ). الآن كل ما علينا هو إنشاء مستخدم للسيرفر سنسميه shiny وضبط بعض الإعدادات في ملفات السيرفر وذلك من خلال الأوامر التالية

هذه هي الإعدادات

cd
sudo ln -s /usr/local/shiny-server/bin/shiny-server /usr/bin/shiny-server
sudo useradd -r -m shiny
sudo mkdir -p /var/log/shiny-server
sudo mkdir -p /srv/shiny-server
sudo mkdir -p /var/lib/shiny-server
sudo chown shiny /var/log/shiny-server
sudo mkdir -p /etc/shiny-server
cd
sudo wget \
https://raw.github.com/rstudio/shiny-server/master/config/upstart/shiny-server.conf \
-O /etc/init/shiny-server.conf
sudo chmod 777 -R /srv

الأن نريد ان ننشأ عملية على النظام تقوم بتشغيل السيرفر بشكل تلقائي فور تشغيل الـRaspberry Pi. كل ما علينا هو صنع ملف فيه بعض التعليمات وإعداده كما هو في الكود ادناه

# Configure shiny-server autostart 
sudo nano /lib/systemd/system/shiny-server.service # Paste the following
    #!/usr/bin/env bash
    [Unit]
    Description=ShinyServer
    [Service]
    Type=simple
    ExecStart=/usr/bin/shiny-server
    Restart=always
    # Environment="LANG=en_US.UTF-8"
    ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
    ExecStopPost=/bin/sleep 5
    RestartSec=1
    [Install]
    WantedBy=multi-user.target

sudo chown shiny /lib/systemd/system/shiny-server.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable shiny-server
sudo systemctl start shiny-server

وهنا ننشأ مجموعة نسميها shiny-apps ونعطيها بعض الصلاحيات لإدارة السيرفر. كذلك نقوم بإضافة كل من المستخدمين pi و shiny لهذه المجموعة الإدارية.

sudo groupadd shiny-apps
sudo usermod -aG shiny-apps pi
sudo usermod -aG shiny-apps shiny
cd /srv/shiny-server
sudo chown -R pi:shiny-apps .
sudo chmod g+w .
sudo chmod g+s .

طريقة الإستخدام

بعد إدخال جميع الأوامر السابقة بنجاح نقوم بإعادة تشغيل الـRaspberry عن طريق هذا الأمر

reboot

بعد إعادة التشغيل, يفترض بالجهاز تشغيل السيرفر بشكل تلقائي. يمكن معاينة الصفحة الإفتراضية عن طريق الدخول على اي متصفح من اي جهاز متصل بنفس شبكة الـWiFi التي يتصل بها الـRaspberry وكتابة الـIP مع المنفذ 3838 . يمكنك معرفة رقم الـIPالخاص بك من خلال هذا الأمر

hostname -I

انا مثلا عنوان الصفحة لدي كالتالي http://192.168.100.26:3838/

سوف ترى صفحة فارغة مكتوب فيها فقط

Index of /

لعرض صفحة تجريبية, سوف نقوم بنسخ صفحة جاهزة Demo للسيرفر إلى ملفات السيرفر.

cd 
cd shiny-server/samples/ && cp -R sample-apps welcome.html /srv/shiny-server

الآن إذا دخلت على عنوان الصفحة سوف ترى الملفات التي قمنا بنسخها. قم بالضغط على welcome.html. يجدر بك أن ترى هذه الصحفة الآن

حل مشكلة ملفات rmarkdown

برامج shiny سوف تعمل بشكل جيد. لكن ملفات rmarkdown قد لا تعمل بسبب اختلاف نسخة pandoc والتي تعتمد عليها حزمة rmarkdown بشكل اساسي. الحل هو ان نقوم بتحميل احدث نسخة لـpandoc ونسخها في ملفات shiny-server . هذه الأوامر تقوم بهذه العملية

sudo apt-get install pandoc pandoc-citeproc
sudo cp /usr/bin/pandoc /usr/bin/pandoc-citeproc /usr/local/shiny-server/ext/pandoc

في الختام

اهنئك على صبرك معي في هذه التدوينة الطويلة. لكن ما انجزته هنا بإتباع التعليمات هو خلاصة تجربتي في إعداد Shiny Server والتي اخذت مني ثلاثة ايام من القراءة والبحث وإصلاح كثير من المشاكل التي واجهتني. اتمنى ان يكون الموضوع نال إعجابك ورضاك.


جرب بنفسك

كامل الكود تجده هنا

comments powered by Disqus