用Modules优雅地管理服务器的环境变量

在我管理的基因组学群里，今天有人提出了这样一个问题，如果有多个版本的BLAST，并且都是用conda安装，应该如何调用不同版本的BLAST

对于这个问题，其实存在多种解决方案：

  • 用绝对路径进行调用

  • 使用conda创建多个环境，用 source activate xxx启动该环境

  • 使用 export/path/to/ncbi-blast-x.x:PATH, 将对应版本的BLAST提前

在我还是一个普通用户的时候，我用的就是上面的方法进行解决，直到有一天我成为服务器管理员，我决定用过一个更加装13的工具对环境变量进行管理，这个工具你或许也能在一些脚本看到，通常会用#进行注释，例如 #moduleload gcc/6.3.1.这种。

何为Environment Modules

大部分Linux用户管理环境变量的方式都是， exportPATH=/path/to/some/bin:/$PATH >> ~/.bashrc，长期以往，当你 echo $PATH时就会发现出现了大量的软件路径，在我眼里，降低系统对工具的搜索速度是其次的，主要是不太好看。

而Module则是由管理员将不同软件的环境配置写好，然后用户在登陆之后，只需要用 moduleload xxx在环境增加自己所需的工具即可。

一个优秀的管理员，不会让他的用户去操心软件安装的问题，用啥conda，想用啥软件用啥版本，一个module搞定。

别在评论区说docker，有些服务器的系统太老，说不定都装不了docker，而且普通用户未必有这个权限。

工具安装和配置

由于Modules本来就是给管理员用于配置服务器环境，因此下面的安装操作都是以Root权限进行。

在安装Modules之前，先确保自己的系统上安装 tcl-devel>=8.4。随后是编译的常规步骤，

  1. git clone https://github.com/cea-hpc/modules.git

  2. cd modules

  3. ./configure && make && make install

相对于安装，配置则是比较麻烦一些，为了保证用户在登录服务器的时候，能够调用module,你得现将module的初始化脚本复制到 /etc/profiled.d目录下

  1. ln -s /usr/local/Modules/init/profile.sh /etc/profile.d/modules.sh

  2. # ln -s /usr/local/Modules/init/profile.csh /etc/profile.d/modules.csh

这样子每个用户在登录服务器的时候，shell会先执行 /etc/profile，而 /etc/profile的任务之一就是执行 /etc/profile.d/下的所有shell脚本，也就将module的运行环境加入了用户登录的shell环境中。

之后是配置用户能够调用的模块。你需要先在 /usr/local/Modules/modulefiles增加不同软件的配置信息，才能用 moduleload进行加载。例如我希望用多个版本的blast，我的BLAST的软件分别安装在 /opt/biosoft/ncbi-blast-2.2.31+, /opt/biosoft/ncbi-blast-2.7.1+/bin。,我的操作如下。

先创建存放不同blast配置文件的文件夹

  1. mkdir -p blast

然后在该目录下，我编辑了两个modulefile文件

"blast/2.2.31"为

  1. #%Module1.0#####################################################################

  2. ## modules modulefile

  3. module-whatis    "NCBI BLAST 2.2.31"

  4. prepend-path    PATH           /opt/biosoft/ncbi-blast-2.2.31+/bin

"blast/2.7.1"为

  1. #%Module1.0#####################################################################

  2. ## modules modulefile

  3. module-whatis    "NCBI BLAST 2.7.1"

  4. prepend-path    PATH           /opt/biosoft/ncbi-blast-2.7.1+/bin

当一个普通用户登录到服务器之后，他直接用 modulelist是没有加载任何模块的，也不能用blast

moduleload blast/2.2.31 加载环境后，用户就能在环境中找到blast

如果想要换个环境，就可以用 switch进行切换。 moduleswitchblast blast/2.7.1

如果你不需要BLAST了，那么就用 moduleunload blast/2.7.1就能在环境变量中删除这个工具。

小技巧: 对于一些依赖工具比较多的生信工具而言，用conda安装会更加方便，那么如何将 module和 conda进行整合呢？分为两步，

第一步，每一个分析流程都要新建一个环境，安装到指定的目录，以pb-assembly为例

  1. conda create -p /opt/biosoft/pb-assembly pb-assembly

第二步，为将conda安装的软件新建一个modulefile，命名为"pb-assembly"

  1. #%Module1.0#####################################################################

  2. ## modules modulefile

  3. module-whatis    "FALCON"

  4. prepend-path    PATH           /opt/biosoft/pb-assembly/bin

那么就能用 moduleload pb-assembly进行环境加载了。

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