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利用Docker安装Jupyter notebook/Jupyter Lab

利用Docker安装Jupyter Notebook/Jupyter Lab可以有效地避免环境冲突和提高安全性。在这篇文章中我就简单介绍如何使用Docker安装Jupyter Notebook/Jupyter Lab并配置sudo权限。

以下我将Jupyter Notebook/Jupyter Lab统一简称为Jupyter。

为什么要用Docker?

使用Docker安装Jupyter有如下优势:

  1. Jupyter的环境文件管理可以说是一团糟,到处都有文件,卸载又卸载不全,尤其是当我们想要搭建多个Jupyter环境的时候,更是不得不去配置Jupyter Hub,徒增学习成本。而使用Docker可以科学地管理这些文件,还能追踪修改。

  2. 在使用Jupyter的过程中我们往往需要安装一些额外的库,而这些库的安装往往需要sudo/root权限,这意味着我们不得不多次进入宿主机终端进行安装,或者冒着安全风险给予Jupyter Notebook sudo/root权限。而使用Docker可以在容器中授予sudo/root权限而不影响宿主机。

  3. 使用Docker,在进行Jupyter项目备份的时候只需要简单地commit即可,不需要到处找文件。

  4. 还有很多,基本上都是Docker相比直接装软件的优势。

怎么用?

首先你需要安装好Docker,不懂的请参考:Docker的安装配置

Jupyter官方提供了多个Jupyter,如图所示:

批注 2020-04-29 141324.jpg

大家可以根据自己的需要选择,个人建议最低使用scipy-notebook而不是base-notebook或minimal-notebook,因为这两个notebook缺组件。Jupyter还提供了一些优质的非官方notebook,例如支持NVIDIA GPU加速的datascience-notebook。想要了解更多,请参考:Selecting an Image。在本文中,我将以scipy-notebook为例介绍Jupyter的安装。

我们可以使用一键命令拉取并运行:

docker run -d -p <外网端口号>:8888 -e GRANT_SUDO=yes -e JUPYTER_ENABLE_LAB=yes -e RESTARTABLE=yes --user root --mount source=jupyter-workspace,destination=/home/jovyan/ jupyter/scipy-notebook
  • 不建议加上-it选项来进行交互,因为Jupyter可以使用Web终端进行相应配置。
  • -e GRANT_SUDO=yes--user root说明允许Jupyter的Web终端使用sudo权限,在需要另外安装插件或者软件的时候必须使用,但是如果你的Jupyter是开放给公共使用的,那么建议删除以增加安全性。
  • -e JUPYTER_ENABLE_LAB=yes说明开启Jupyter Lab(在这里你就知道为什么我总是说Jupyter而不说后面的Notebook/Lab了),如果你需要体验Jupyter Lab的强大功能请打开,但是Jupyter Lab现阶段存在带宽占用很大(1M带宽要打开Jupyter Lab需要等待将近3分钟才能加载完)以及插件不完善的问题,如果不想使用可以关掉以节省资源。值得一提的是,无论是否启用Jupyter Lab,Jupyter Notebook都可以通过<目的地址>/tree来访问。
  • --mount source=jupyter-workspace,destination=/home/jovyan/的目的是让在Jupyter中创建的Notebook可以保留在数据卷中,未来可以通过/var/lib/docker/volumes/jupyter-workspace/_data访问,当然,“jupyter-workspace”可以改为任何你喜欢的名字。

Jupyter是用来跑程序的,不可避免会遇到程序Bug导致无限占用,此时如果没有相应的限制,那么很容易导致宿主机崩溃,因此我们可以使用如下命令来运行Jupyter(其他介绍同上):

docker run -m <最大内存> --cpu-period=<CPU计算周期> --cpu-quota=<每周期可用CPU时间> -d -p <外网端口号>:8888 -e GRANT_SUDO=yes -e JUPYTER_ENABLE_LAB=yes -e RESTARTABLE=yes --user root --mount source=jupyter-workspace,destination=/home/jovyan/ jupyter/scipy-notebook
  • 最大内存可以写500M, 1G, 500000K之类的,建议最小不小于128M。
  • CPU占用率 = 每周期可用CPU时间 ÷ CPU计算周期, 大于100%则意味着使用多个vCPU,例如如果我分配8个vCPU那么可以设置为--cpu-period=1000 --cpu-quota=8000,这两项取值范围都是1000, 1000000

如果需要使用HTTPS,可以再加上一点,如下:

docker run -m <最大内存> --cpu-period=<CPU计算周期> --cpu-quota=<每周期可用CPU时间> -d -p 8888:8888 -e GRANT_SUDO=yes -e JUPYTER_ENABLE_LAB=yes -e RESTARTABLE=yes --user root --mount source=jupyter-workspace,destination=/home/jovyan/ -mount source=<SSL证书存放地址>,destination=/etc/ssl/notebook jupyter/scipy-notebook start-notebook.sh --NotebookApp.keyfile=/etc/ssl/notebook/<证书KEY文件名> --NotebookApp.certfile=/etc/ssl/notebook/<证书CRT文件名>

需要在宿主机找个地方先放着KEY和CRT证书。

参考链接:

  1. https://jupyter-docker-stacks.readthedocs.io/en/latest/using/common.html
  2. https://jupyter-docker-stacks.readthedocs.io/en/latest/using/selecting.html
  3. https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/run/
  4. https://blog.futrime.com/skills/352.html
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