如何在Ubuntu18.04上设置JupyterLab环境

作者选择联合国基金会作为 Write for DOnations 计划的一部分接受捐赠。

介绍

JupyterLab 是一个功能丰富的 UI，使用户（尤其是数据科学和人工智能领域的用户）能够轻松执行任务。 JupyterLab 环境提供了以生产力为中心的 Jupyter Notebook 重新设计。它引入了诸如内置 HTML 查看器和 CSV 查看器之类的工具，以及将 Jupyter Notebooks 的几个离散功能统一到同一屏幕上的功能。

在本教程中，您将在 Ubuntu 18.04 服务器上安装和设置 JupyterLab。您还将配置您的服务器，使其能够使用域名从任何 Web 浏览器远程安全地连接到 JupyterLab 实例。

先决条件

为了完成本教程，您需要：

使用此初始服务器设置指南的具有 sudo 权限的非 root 用户帐户的 Ubuntu 18.04 服务器。
在您的服务器上安装 Python Anaconda 发行版。您可以使用如何在 Ubuntu 18.04 上安装 Anaconda Python 发行版教程。
您有权编辑 DNS 记录的注册域名或子域。本教程将自始至终使用 your_domain。您可以在 Namecheap 上购买域，在 Freenom 上获得一个免费域，或者在您选择的任何注册商处注册一个新域。
为您的域设置的以下 DNS 记录：带有 your_domain 的 A 记录指向您服务器的公共 IP 地址。带有 www.your_domain 的 A 记录指向您服务器的公共 IP 地址。此如何创建、编辑和删除 DNS 记录文档可以帮助您设置这些记录。

第 1 步 — 设置您的密码

在此步骤中，您将在 JupyterLab 安装上设置密码。设置密码很重要，因为您的实例可以公开访问。

首先，确保您的 Anaconda 环境已激活。根据先决条件教程，该环境称为 base。

要激活环境，请使用以下命令：

conda activate base

您的提示将在终端中更改以反映默认的 Anaconda 环境 base：

sammy@your_server:~$

本教程中的所有未来命令都将在 base 环境中运行。

激活 Anaconda 环境后，您就可以在服务器上为 JupyterLab 设置密码了。

首先，让我们为 Jupyter 生成一个配置文件：

jupyter notebook --generate-config

您将收到以下输出：

OutputWriting default config to: /home/sammy/.jupyter/jupyter_notebook_config.py

JupyterLab 和 Jupyter Notebook 共享相同的配置文件。

现在，使用以下命令设置远程访问 JupyterLab 实例的密码：

jupyter notebook password

Jupyter 将提示您提供您选择的密码：

OutputEnter password:
Verify password:
[NotebookPasswordApp] Wrote hashed password to /home/sammy/.jupyter/jupyter_notebook_config.json

Jupyter 将密码以散列格式存储在 /home/sammy/.jupyter/jupyter_notebook_config.json 中。将来您将需要此散列值。

最后，对上一条命令生成的文件使用cat命令查看哈希密码：

cat /home/sammy/.jupyter/jupyter_notebook_config.json

您将收到类似于以下内容的输出：

/home/sammy/.jupyter/jupyter_notebook_config.json

{
  "NotebookApp": {
    "password": "sha1:your_hashed_password"
  }
}

复制JSON的password键中的值，暂时保存。

您已为 JupyterLab 实例设置密码。在下一步中，您将为您的服务器创建一个 Let's Encrypt 证书。

第 2 步 — 配置 Let's Encrypt

在此步骤中，您将为您的域创建一个 Let's Encrypt 证书。当您从浏览器访问 JupyterLab 环境时，这将保护您的数据。

首先，您将 Certbot 安装到您的服务器。首先将其存储库添加到 apt 源：

sudo add-apt-repository ppa:certbot/certbot

执行命令时，系统会要求您按 ENTER 以完成添加 PPA：

OutputThis is the PPA for packages prepared by Debian Let's Encrypt Team and backported for Ubuntu.

Note: Packages are only provided for currently supported Ubuntu releases.
 More info: https://launchpad.net/~certbot/+archive/ubuntu/certbot
Press [ENTER] to continue or Ctrl-c to cancel adding it.

按 ENTER 继续添加 PPA。

命令执行完成后，使用 apt update 命令刷新 apt 源：

sudo apt update

接下来，您将安装 Certbot：

sudo apt install certbot

在您开始运行 Certbot 为您的实例生成证书之前，您将允许访问您服务器的端口 :80 和端口 :443，以便 Certbot 可以使用这些端口来验证您的域名. 检查端口 :80 是否有对服务器的 http 请求，而端口 :443 用于 https 请求。 Certbot 将首先发出 http 请求，然后在为您的服务器获取证书后，它将发出 https 请求，该请求将通过端口 :443 代理到进程在 :80 端口监听。这将验证您的证书安装是否成功。

首先，允许访问端口:80：

sudo ufw allow 80

您将收到以下输出：

OutputRule added
Rule added (v6)

接下来，允许访问端口 :443：

sudo ufw allow 443

OutputRule added
Rule added (v6)

最后，使用以下命令运行 Certbot 为您的实例生成证书：

sudo certbot certonly --standalone

standalone 标志指示 certbot 在验证过程期间运行临时服务器。

它会提示您输入电子邮件：

OutputSaving debug log to /var/log/letsencrypt/letsencrypt.log
Plugins selected: Authenticator standalone, Installer None
Enter email address (used for urgent renewal and security notices) (Enter 'c' to
cancel): your_email

输入工作电子邮件并按 ENTER。

接下来，它会要求您查看并同意 Certbot 和 Let's Encrypt 的服务条款。查看条款，如果您接受，请输入 A，然后按 ENTER：

Output- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Please read the Terms of Service at
https://letsencrypt.org/documents/LE-SA-v1.2-November-15-2017.pdf. You must
agree in order to register with the ACME server at
https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
(A)gree/(C)ancel: A

它现在将提示您与电子前沿基金会共享您的电子邮件。输入您的答案并按 ENTER：

Output- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Would you be willing to share your email address with the Electronic Frontier
Foundation, a founding partner of the Let's Encrypt project and the non-profit
organization that develops Certbot? We'd like to send you email about our work
encrypting the web, EFF news, campaigns, and ways to support digital freedom.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
(Y)es/(N)o: Y/N

最后，您将被要求输入您的域名。输入您的域名，无需任何协议规范：

OutputPlease enter in your domain name(s) (comma and/or space separated)  (Enter 'c'
to cancel): your_domain
Obtaining a new certificate
Performing the following challenges:
http-01 challenge for your_domain
Waiting for verification...
Cleaning up challenges

IMPORTANT NOTES:
 - Congratulations! Your certificate and chain have been saved at:
   /etc/letsencrypt/live/your_domain/fullchain.pem
   Your key file has been saved at:
   /etc/letsencrypt/live/your_domain/privkey.pem
   Your cert will expire on 2020-09-28. To obtain a new or tweaked
   version of this certificate in the future, simply run certbot
   again. To non-interactively renew *all* of your certificates, run
   "certbot renew"
 - Your account credentials have been saved in your Certbot
   configuration directory at /etc/letsencrypt. You should make a
   secure backup of this folder now. This configuration directory will
   also contain certificates and private keys obtained by Certbot so
   making regular backups of this folder is ideal.
 - If you like Certbot, please consider supporting our work by:

   Donating to ISRG / Let's Encrypt:   https://letsencrypt.org/donate
   Donating to EFF:                    https://eff.org/donate-le

Certbot 将执行域验证并为您的域生成证书和密钥，并将它们存储在 /etc/letsencrypt/live/your_domain。

现在您已经设置了 Let's Encrypt 证书，您将更新 JupyterLab 配置文件。

第 3 步 — 配置 JupyterLab

在此步骤中，您将编辑 JupyterLab 配置以确保它使用您在步骤 2 中生成的 Let's Encrypt 证书。您还可以使用在步骤 1 中设置的密码访问它。

首先，您需要在 /home/sammy/.jupyter/jupyter_notebook_config.py 编辑 JupyterLab 配置文件：

nano /home/sammy/.jupyter/jupyter_notebook_config.py

现在，导航到定义 c.NotebookApp.certfile 值的行并按如下方式更新它：