如何在 Ubuntu 22.04 上安装 JupyterLab 环境教程

简介

JupyterLab 为数据科学和 AI 项目提供了一个基于 Web 的开发环境。它是一个灵活的界面，允许开发人员配置和管理机器学习和科学计算工作流程。JupyterLab 是 Jupyter Notebook 的下一代产品。它旨在解决 Notebook 的许多可用性问题，并通过支持 40 多种编程语言（包括 R、Python、Scala 和 Julia）极大地扩展了其范围。

本文演示了配置 JupyterLab 服务器并将其守护化、设置 Nginx Web 服务器作为反向代理，以及使用 Let’s Encrypt SSL 证书保护环境的步骤。

准备工作

服务器准备

必要前提：

• 一个充满求知欲的大脑。
• 一台 Linux 服务器（推荐腾讯云、阿里云或雨云等）。

我将以 雨云 为例，带大家创建一台自己的云服务器，以便学习本篇文章的内容。

注册链接： https://rainyun.ivwv.site

创建雨云服务器

以下步骤仅供参考，请根据实际需求选择配置。

• 点击 云产品 → 云服务器 → 立即购买。
• 选择距离你较近的区域，以保证低延迟。

• 按照自己需求选择配置，选择Ubuntu 22.04 版本，按照自己需求是否预装Docker。
• 最后按照提示进行购买。
• 购买后等待机器部署完毕，点击刚刚创建好的服务器，进入管理面板，找到远程连接相关信息。

• 我们使用 PowerShell 进行 SSH 远程连接到服务器，Win+R 打开运行窗口，输入 powershell 后点击确定。

• 输入 ssh root@你的服务器IP 例如 ssh root@154.9.227.239 回车后，首次需要输入 yes，再次回车后即可登录服务器。

• 到此为止，我们的云服务器就远程连接上了。

安装所需的软件包

JupyterLab 是一个全包式的软件包；除了用于隔离 Jupyter 内核的 virtualenv 软件包之外，你无需手动安装其他任何软件包。

1. 安装 virtualenv 软件包。

   $ apt update
   $ apt install python3-virtualenv
   

2. 创建一个新目录并进入该目录。

   $ mkdir /home/USER/jupyter-env
   $ cd /home/USER/jupyter-env
   

3. 创建并激活一个新的 Python 虚拟环境。

   $ virtualenv env
   $ source env/bin/activate
   

   上面的命令在服务器上创建一个名为 env 的新目录，其中包含 Python 虚拟环境文件。你使用 bin 目录中的 activate 二进制文件进入虚拟环境。

4. 更新 pip 包管理器。

   (env) $ pip install --upgrade pip
   

5. 安装 JupyterLab 软件包。

   (env) $ sudo pip install -U jupyterlab
   

   上面的命令安装最新版本的 JupyterLab。

配置 JupyterLab 服务器

默认情况下，无论何时你启动 JupyterLab 服务器，它都会生成一个唯一的令牌，用于授予对界面的访问权限。本节演示配置 JupyterLab 服务器以使用静态密码并允许远程访问的步骤。

1. 生成密码哈希。

   (env) $ python3 -c "from jupyter_server.auth import passwd; print(passwd('YOUR_PASSWORD'))"
   

   上面的命令生成所提供输入的哈希值。它使用 Argon2 密码哈希函数生成哈希值。
   复制生成的哈希值以供稍后使用。

2. 创建一个新目录以组织 Jupyter Notebook。

   (env) $ mkdir /home/USER/jupyter-env/notebooks
   

3. 创建 JupyterLab 配置文件。

   (env) $ sudo nano /home/USER/jupyter-env/config.py
   

   上面的命令生成一个用于持久化设置的配置文件。

4. 复制并粘贴以下配置。

   from jupyter_server.auth.identity import PasswordIdentityProviderc.ServerApp.allow_remote_access = True
   c.ServerApp.allow_origin = '*'
   c.ServerApp.root_dir = "/home/USER/jupyter-env/notebooks"PasswordIdentityProvider.hashed_password = ''
   

   上面的配置允许 JupyterLab 接受远程连接，并设置静态密码以与界面交互。
   请务必在配置中提供之前生成的哈希值。
   保存并退出文件。

5. 禁用防火墙。

   (env) $ sudo ufw disable
   

   上面的命令禁用防火墙，允许入站连接到所有端口。你将在后面的步骤中启用防火墙以保护你的服务器。

6. 运行 JupyterLab 服务器。

   (env) $ jupyter lab --ip 0.0.0.0 --config config.py
   

   上面的命令在默认端口 8888 上启动 JupyterLab 服务器。你可以在 Web 浏览器中使用 http://PUBLIC_IP:8888 打开界面，并使用先前步骤中使用的密码登录。确认访问后，使用 Ctrl + C 停止服务器，以便继续执行后续步骤。

守护化 JupyterLab 服务器

在本节中，你将为 JupyterLab 服务器创建一个新服务，使其在后台运行并在服务器启动过程中自动启动。

1. 获取 Python 和 Jupyter 的路径。

   (env) $ which python
   (env) $ which jupyter
   

   复制这些路径以在 systemd 服务中使用。

2. 禁用虚拟环境。

   (env) $ deactivate
   

3. 创建一个名为 jupyterlab 的新服务。

   $ sudo nano /lib/systemd/system/jupyterlab.service
   

4. 将以下内容添加到文件中。

   [Unit]
   Description=JupyterLab Server[Service]
   User=USER
   Group=USER
   ExecStart=PYTHON_PATH JUPYTER_PATH lab --config=CONFIG_PATH[Install]
   WantedBy=multi-user.target
   

   上面的 systemd 文件内容创建一个名为 jupyterlab 的新服务，并使用配置文件启动服务器。请确保你替换了内容中的 USER 和 *_PATH 值。
   保存并退出文件。

5. 初始化 jupyterlab 服务。

   $ sudo systemctl daemon-reload
   $ sudo systemctl start jupyterlab
   $ sudo systemctl status jupyterlab
   

   你可以通过在 Web 浏览器中使用 http://SERVER_IP:8888 打开界面，并使用先前步骤中使用的密码登录来确认访问。

设置反向代理服务器

本节演示安装和配置 Nginx Web 服务器作为反向代理服务器的步骤，该服务器将传入的 HTTP/HTTPS 流量传输到 JupyterLab 服务器。

1. 安装 Nginx 软件包。

   $ sudo apt install nginx
   

2. 交换 Nginx 配置。

   $ sudo rm -f /etc/nginx/nginx.conf
   $ sudo nano /etc/nginx/nginx.conf
   

3. 将以下内容添加到文件中。

   http {map $http_upgrade $connection_upgrade {default upgrade;'' close;}server {listen 80;server_name jupyterlab.example.com;location / {proxy_pass http://127.0.0.1:8888;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection $connection_upgrade;proxy_set_header X-Scheme $scheme;proxy_buffering off;}location ~ /.well-known/acme-challenge/ {root /var/www/certbot;}}
   }events {}
   

   上面的配置使用虚拟主机将 jupyterlab.example.com 上的所有传入 HTTP 流量传输到端口 8888 上的 localhost。

4. 重启 Nginx 服务器。

   $ sudo systemctl restart nginx
   

   你可以通过在 Web 浏览器中使用 http://jupyterlab.example.com 打开界面，并使用先前步骤中使用的密码登录来确认访问。

使用 Let’s Encrypt 保护环境

Let’s Encrypt 是一个自动化、开放的证书颁发机构，为公众利益提供免费的 TLS/SSL 证书。它使用 ACME 协议分配证书。在本节中，你将安装 Certbot 软件包，这是一个 ACME 客户端，允许自动颁发和续订 SSL 证书。

1. 安装 Certbot 软件包。

   $ sudo snap install --classic certbot
   

2. 为虚拟主机创建一个新的 Let’s Encrypt 证书。

   $ sudo certbot --nginx -d jupyterlab.example.com
   

   上面的命令颁发一个 SSL 证书并更新 Nginx 配置以使用 HTTPS。你可以通过在 Web 浏览器中使用 https://jupyterlab.example.com 打开界面，并使用先前步骤中使用的密码登录来确认访问。

配置防火墙规则

JupyterLab 环境需要入站 SSH、HTTP 和 HTTPS 流量。

$ sudo ufw allow 'OpenSSH'
$ sudo ufw allow 'Nginx Full'
$ sudo ufw enable
$ sudo ufw status

结论

本文演示了配置 JupyterLab 服务器并将其守护化、设置 Nginx Web 服务器作为反向代理，以及使用 Let’s Encrypt SSL 证书保护环境的步骤。

有关更多信息，请参阅 JupyterLab 文档。

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