[译] 如何在远程服务器上运行 Jupyter Notebooks

• 原文地址：Running Jupyter Notebooks on Remote Servers
• 原文作者：Tobias Skovgaard Jepsen
• 译文出自：掘金翻译计划
• 本文永久链接：github.com/xitu/gold-m…
• 译者：Daltan
• 校对者：TloveYing，xionglong58

Jupyter Notebook 是许多数据科学家工具库中的主要工具。Jupyter Notebook 作为一种工具，可以让人们通过交互的方式，更容易地进行数据分析、建立模型原型、进行试验等等，从而提高生产率，缩短「写代码 —— 看结果」这个循环反馈的时间。

很多情况下在笔记本或工作站上运行 Jupyter Notebook 已经足够了。但如果是在对大型数据集操作，或处理数据要消耗大量运算力，或建立的学习模型相当复杂，就需要比笔记本电脑更强大的计算力。可能你在规模较大的图上运行 图卷积网络（Graph Convolutional Networks, GCNN），或在大量文本语料中运用带递归神经网络的机器翻译算法，就需要更多 CPU 内核、RAM、或多个 GPU。幸运的是，你需要的这些资源，可能在远程服务器上都有！

如果你的服务器支持图形用户界面（Graphical User Interface, GUI），那么你可以直接使用 远程桌面软件 直接访问服务器，就跟平时在笔记本上使用 Jupyter Notebook 一样。

然而很多服务器并没有 GUI。这样的话，可以先在你笔记本电脑上写好 Python 脚本，然后使用小部分的数据进行试验，证明脚本可以正确运行，最后再复制到远程服务器上用命令行运行。甚至可以先在 Notebook 上试验，再使用 jupyter nbconvert --to script your_notebook.ipynb 命令，将 Notebook 内容导出到脚本。这样虽然可以让代码在远程服务器上运行，可惜的是，你再也不能使用 Jupyter Notebook 来交互式地进行诸如对模型进行试验或对结果可视化了。

本文将向你展示，如何在远程服务器上运行 Jupyter Notebook，如何笔记本电脑上访问，以及如何用两条 bash 命令，让整个过程更简单。

启动远程 Notebook 服务器

使用 Secure Shell Protocol （SSH）在远程服务器上启动 Jupyter Notebook 服务器。 SSH 可以给远程服务器发送命令，基本语法如下：

ssh username:password@remote_server_ip command
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具体命令要根据你情况来定。就我而言，由于跟其他人共享同一个远程服务器，因此没有在共享环境中安装 Jupyter。第一步是进入到我自己的工程目录，启动虚拟环境，再启动 Notebook 服务器。具体而言，就是在远程服务器上执行以下三个 bash 命令：

cd project_folder
. virtual_environment/bin/activate
jupyter notebook --no-browser --port=8889
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我使用 jupyter notebook 命令来启动 Jupyter Notebook，该命令带有 --no-browser 标识，因而没有启动浏览器，因为远程服务器如果没有 GUI 的话，并不能显示浏览器。我还使用 --port=8889 把默认端口 8888 改为 8889，这是我个人的偏好，这样本地和远程的两个 Notebook 用的就是不同的端口，就更容易查看代码究竟是在哪运行了。

要在远程服务器上运行命令，先运行以下组合代码。

nohup ssh -f username:password@remote_server_ip "cd project_folder; . virtual_environment/bin/activate; jupyter notebook --no-browser --port=8889"
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注意，我用 ; 将一行代码的三个命令分开，而没有用行分隔符。执行这段代码后，Jupyter Notebook 会在 8889 端口启动，并在后台运行。最后我加了给 ssh 命令加了 -f 把进程推进后台，还加了 nohup 命令，静默了进程的所有输出，这样就能继续使用终端窗口了。这里 有更多关于 nohup 命令的信息。

访问你的 Notebook

键入以下 URL 就能访问 Notebook 了

remote_server_ip:8889
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需要你记住 IP 地址，或把网页加入书签也可。不过使用 转发端口 命令，就能跟在本地 Notebook 一样简单地访问远程 Notebook 了，命令如下：

nohup ssh -N -f -L localhost:8889:localhost:8889 username:password@remote_server_ip
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-N 是在告诉 ssh 没有远程命令要执行，此刻不用执行任何远程命令。跟前面一样，-f 将 ssh 进行推入后台。最后的 -L 则明确了端口转发的配置，语法是 local_server:local_port:remote_server:remote_port。该配置使所有本地（比如你的笔记本电脑）给 8889 端口的请求，全都发给远程服务器的 8889 端口，远程服务器的地址是 username:password@remote_server_ip。跟上文一样，nohup 命令静默了输出。

上面命令的主要作用就是，在你自己浏览器上也能访问远程 Jupyter Notebook 了，地址是

localhost:8889
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这就仿佛在本地运行 Notebook 一样。

终止远程 Notebook 服务器

原则上可以让 Notebook 服务在远程服务器上一直运行（除非重启或崩溃），但也可能要终止服务，比如要升级 jupyter。有两种方式终止：一是通过浏览器，二是通过命令行。

通过浏览器窗口

新版本的 Jupyter Notebook 中，能在浏览窗口右上方找到退出按钮，如下图所示。单击后，就得使用之前的启动命令重启服务器了。

通过命令行

你要是不能把 Jupyter 升级到有退出按钮的较新版本，或你更喜欢用终端，也可以通过命令行终止服务器：

jupyter notebook stop 8889
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其中 8889 是端口号。要在远程服务器执行这段代码，先使用以下命令：

ssh username:password@remote_server_ip "`jupyter notebook stop 8889"`
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不幸的是，这个命令有 bug，但我依然将这个写在这，期待以后或许可行。不过还有变通做法，就是直接使用以下命令，将 jupyter 进程终止。

ssh username:password@remote_server_ip "pkill -u username jupyter`"`
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其中 -u username 表示只终止由 username 启动的 jupyter 进程。这样做的缺点是，你正在运行的所有 Notebook 服务都将被终止。当然也可以登陆远程服务器，启动 Notebook 服务，把终端窗口开着，手动管理服务器。还能使用常用的 CTRL+C 键盘命令关闭 Notebook 服务器。

工作流程梳理

记住所有命令很累赘。幸亏我们能给每个命令起别名，以简化流程。将下列代码加入 ~/.bashrc 文件：

alias port_forward='nohup ssh -N -f -L localhost:8889:localhost:8889 username:password@remote_server_ip'
alias remote_notebook_start='nohup ssh -f username:password@remote_server_ip "cd rne; . virtual_environment/bin/activate; jupyter notebook --no-browser --port=8889"; port_forward'
alias remote_notebook_stop='ssh username:password@remote_server_ip "pkill -u username jupyter"'
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在终端输入 source .bashrc 载入这些命令。这样就能在终端上用 remote_notebook_start 和 remote_notebook_stop 命令，分别启动（同时设置端口转发）和关闭远程 Notebook 服务器了。

总结

本文展示了如何使用 bash 命令来启动，访问和终止远程服务器上的 Jupyter Notebook，还展示了如何创建 bash 别名使上述流程更容易。

希望这些命令能够提到你在数据科学上的工作效率，并几乎无缝地让你从 Jupyter Notebook 和远程服务器上可用的计算资源中同时获益。

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