【R】Shiny Server構築にあたってVirtualBoxとDockerでオーバーヘッドの比較

2022-04-072024-03-19

目的

現在は古いPCにUbuntu 18.04 DesktopとR 4.0.3をインストールしてShiny-Serverを動かしていますが、来年で10年経過するPCのためバックアップ運用の体制を整えたいと思っています。その際、実機にOSインストールから環境構築は時間がかかるため、仮想環境かコンテナで復旧を楽にしたいと考えました。

ただ、以前Windows10 + VirtualBoxでShiny-Serverを動かしていた時は非常に動作が遅かったので、仮想化は難しいと考え、オーバーヘッドが少ないと言われているDockerならどうか？と言うことで予備実験をしました。

条件・方法

• ハードウェア：CHUWI CoreBox
  CPU：Core i5-8259U 4コア8スレッド（Passmark Average:8133, Single Thread Rating:2246）
  メモリ：16GB
• ベンチマークプログラム：R-benchmark-25.R
• システム条件
  １．Windows11（RGUI）
  ２．Windows11 + VirtualBox（Ubuntu 20.04 Server）
  ３．Windows11 + WSL2 & Docker Desktop（Ubuntu 20.04）
• R Version
  １．R 4.1.3（Windows11） or R 3.6.3（Ubuntu 20.04）
  ２．Microsoft R Open（MRO） 4.0.2

以前の比較からハードウェア・システムとも条件が変わっています。とりあえずR-benchmarkの実行時間だけさっくり比較なので、Rのバージョンもこだわらずaptでインストールしました。

方法は、RコンソールからR-benchmark-25.Rの実行時間（Total time for all 15 tests）を比較します。

ついでに、以前Windows10のMROではプロセス数が増えると実行時間が極端に延長したので、改めて検証します。

環境構築

結果

VirtualBoxとDockerの比較

プロセス数増加の影響

VirtualBoxを使っても、Windows11と変わらない速度で実行できています。MRO 4.0.2は若干遅くなっていますが、以前の検討のような極端な速度の低下はありません。

また、プロセス数の増加に関しても実行速度の低下はありません。

結論

VirtualBoxでもほとんど速度低下が無かったので、わざわざDockerを使わなくてもいいかと考えています。

Dockerは環境構築が大変だったのとまだ理解が足りないため、VirtualBoxでUbuntu Serverの方が運用の手間はかからないと思っています。

WSL2導入後にVirtualBoxを使うには機能の無効化が必要です

また、Windows環境で同時プロセス数を増やすとMROの実行時間が長くなった理由は、やはりOSの問題だろうと考えています。とは言え、そこまで速度が必要なアプリ（業務）では無いため、安定性重視で通常のRを使うことは変更なしにします。

残る疑問点

VirtualBoxでも速度低下が無かった事

考えられる要因

１．PCの性能向上（CPUの世代？）

２．Windows（10 → 11）、VirtualBox（6.1.xx → 6.1.14）の最適化

３．ゲストOSの変更（Ubuntu 18.04 Desktop → Ubuntu 20.04 Server）

すぐに確認できそうなのは３．ゲストOSの変更です。Shiny-ServerインストールにはGUIで使うライブラリも必要だった（と思う）ため、ゲストOSについては今後確認して追記します。

追記

ゲストOSをUbuntu 20.04 Desktopに変更しても実行時間は41.80と変わらなかったため、ゲストOSは関係ないようです。