介绍
作为一个开源Web应用程序， Jupyter Notebook允许您创建和共享交互式代码，可视化等。 该工具可与多种编程语言一起使用，包括Python，Julia，R，Haskell和Ruby。 它通常用于处理数据，统计建模和机器学习。
本教程将指导您设置Jupyter Notebook以从Ubuntu 18.04服务器运行，并教您如何连接和使用笔记本。 Jupyter笔记本（或简称笔记本）是由Jupyter Notebook应用程序生成的文档，其中包含计算机代码和富文本元素（段落，方程式，图形，链接等），有助于呈现和共享可重复的研究。
在本指南的最后，您将能够使用在远程服务器上运行的Jupyter Notebook运行Python 3代码。
先决条件
为了完成本指南，您应该拥有一个带有基本防火墙的新Ubuntu 18.04服务器实例和配置了sudo权限的非root用户。 您可以通过运行我们的初始服务器设置教程来了解如何设置它。
第1步 - 设置Python
要开始这个过程，我们将从Ubuntu存储库安装我们的Python编程环境所需的依赖项。 Ubuntu 18.04预装了Python 3.6。 稍后我们将使用Python包管理器pip来安装其他组件。
我们首先需要更新本地apt包索引，然后下载并安装包：
sudo apt update
接下来，安装pip和Python头文件，这些文件由Jupyter的一些依赖项使用：
sudo apt install python3-pip python3-dev
我们现在可以继续设置我们将安装Jupyter的Python虚拟环境。
第2步 - 为Jupyter创建Python虚拟环境
现在我们已经拥有Python 3，它的头文件和pip准备就绪，我们可以创建一个Python虚拟环境来管理我们的项目。 我们将把Jupyter安装到这个虚拟环境中。
为此，我们首先需要访问virtualenv命令，我们可以使用pip安装它。
通过键入以下命令升级pip并安装包：
sudo -H pip3 install --upgrade pip
sudo -H pip3 install virtualenv
-H标志确保安全策略将home环境变量设置为目标用户的主目录。
安装virtualenv ，我们就可以开始形成我们的环境。 创建并移动到我们可以保存项目文件的目录中。 我们称之为my_project_dir ，但您应该使用对您有意义的名称以及您正在处理的名称。
mkdir ~/my_project_dir
cd ~/my_project_dir
在项目目录中，我们将创建一个Python虚拟环境。 出于本教程的目的，我们将其称为my_project_env但您应将其称为与项目相关的内容。
virtualenv my_project_env
这将在my_project_dir目录中创建一个名为my_project_dir目录。 在里面，它将安装本地版本的Python和本地版本的pip。 我们可以使用它为Jupyter安装和配置一个独立的Python环境。
在我们安装Jupyter之前，我们需要激活虚拟环境。 您可以通过键入以下内容来执
source my_project_env/bin/activate
您的提示应更改为表明您现在在Python虚拟环境中运行。 它看起来像这样： ( my_project_env ) user @ host :~/ my_project_dir $ 。
您现在已准备好将Jupyter安装到此虚拟环境中。
第3步 - 安装Jupyter
在虚拟环境处于活动状态时，使用pip的本地实例安装Jupyter。
注意：当虚拟环境被激活时（当你的提示在其前面有(my_project_env)时），使用pip而不是pip3 ，即使你使用的是Python 3.虚拟环境的工具副本总是命名为pip ，不管Python是什么版。
pip install jupyter
此时，您已成功安装了运行Jupyter所需的所有软件。 我们现在可以启动Notebook服务器了。
第4步 - 运行Jupyter Notebook
您现在拥有运行Jupyter Notebook所需的一切！ 要运行它，请执行以下命令：
jupyter notebook
Jupyter笔记本的活动记录将打印到终端。 当您运行Jupyter Notebook时，它将在特定的端口号上运行。 您运行的第一个笔记本通常使用端口8888 。 要检查Jupyter Notebook正在运行的特定端口号，请参阅用于启动它的命令的输出：
Output[I 21:23:21.198 NotebookApp] Writing notebook server cookie secret to /run/user/1001/jupyter/notebook_cookie_secret
[I 21:23:21.361 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /home/sammy/my_project_dir
[I 21:23:21.361 NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at:
[I 21:23:21.361 NotebookApp] http://localhost:8888/?token=1fefa6ab49a498a3f37c959404f7baf16b9a2eda3eaa6d72
[I 21:23:21.361 NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).
[W 21:23:21.361 NotebookApp] No web browser found: could not locate runnable browser.
[C 21:23:21.361 NotebookApp]
Copy/paste this URL into your browser when you connect for the first time,
to login with a token:
http://localhost:8888/?token=1fefa6ab49a498a3f37c959404f7baf16b9a2eda3eaa6d72
如果您在本地计算机（而非服务器）上运行Jupyter Notebook，则可以导航到显示的URL以连接到Jupyter Notebook。 如果您在服务器上运行Jupyter Notebook，则需要使用SSH隧道连接到服务器，如下一节所述。
此时，您可以保持SSH连接打开并保持Jupyter Notebook运行，或者您可以退出应用程序并在设置SSH隧道后重新运行它。 让我们选择停止Jupyter Notebook流程。 我们将在设置SSH隧道后再次运行它。 要停止Jupyter Notebook进程，请按CTRL+C ，键入Y ，然后按ENTER确认。 将显示以下输出：
Output[C 21:28:28.512 NotebookApp] Shutdown confirmed
[I 21:28:28.512 NotebookApp] Shutting down 0 kernels
我们现在将设置一个SSH隧道，以便我们可以访问Notebook。
第5步 - 使用SSH隧道连接到服务器
在本节中，我们将学习如何使用SSH隧道连接到Jupyter Notebook Web界面。 由于Jupyter Notebook将在服务器上的特定端口上运行（例如:8888 ， :8889等），因此SSH隧道可以安全地连接到服务器端口。
接下来的两个小节描述了如何从1）Mac或Linux以及2）Windows创建SSH隧道。 请参阅本地计算机的小节。
使用Mac或Linux进行SSH隧道连接
如果您使用的是Mac或Linux，则创建SSH隧道的步骤类似于使用SSH登录到远程服务器，除了ssh命令中还有其他参数。 本小节将概述ssh命令成功隧道所需的其他参数。
SSH隧道可以通过在新的本地终端窗口中运行以下SSH命令来完成：
ssh -L 8888:localhost:8888 your_server_username@your_server_ip
ssh命令打开SSH连接，但-L指定将本地（客户端）主机上的给定端口转发到远程端（服务器）上的给定主机和端口。 这意味着服务器上第二个端口号（例如8888 ）上运行的任何内容都将显示在本地计算机上的第一个端口号（例如8888 ）上。
（可选）将端口8888更改为您选择的一个，以避免使用另一个进程已在使用的端口。
server_username是您创建的服务器上的用户名（例如sammy ）， your_server_ip是服务器的IP地址。
例如，对于用户名sammy和服务器地址203.0.113.0 ，命令将为：
ssh -L 8888:localhost:8888 sammy@203.0.113.0
如果在运行ssh -L命令后没有出现错误，您可以进入编程环境并运行Jupyter Notebook：
jupyter notebook
您将收到带有URL的输出。 在本地计算机上的Web浏览器中，使用以http://localhost:8888开头的URL打开Jupyter Notebook Web界面。 确保包含令牌编号，或在http://localhost:8888提示时输入令牌编号字符串。
使用Windows和Putty进行SSH隧道连接
如果您使用的是Windows，则可以使用Putty创建SSH隧道。
首先，输入服务器URL或IP地址作为主机名，如下所示：
接下来，单击左窗格底部的SSH以展开菜单，然后单击“ 隧道” 。 输入要用于在本地计算机上访问Jupyter的本地端口号。 选择8000或更高版本以避免其他服务使用的端口，并将目标设置为localhost: 8888其中:8888是Jupyter Notebook正在运行的端口号。
现在单击“ 添加”按钮，端口应显示在“ 转发端口”列表中：
最后，单击“ 打开”按钮以通过SSH连接到服务器并隧道连接所需的端口。 在Web浏览器中导航到http://localhost: 8000 （或您选择的任何端口）以连接到服务器上运行的Jupyter Notebook。 确保包含令牌编号，或在http://localhost:8000处提示时输入令牌编号字符串。
第6步 - 使用Jupyter Notebook
本节介绍使用Jupyter Notebook的基础知识。 如果您当前没有运行Jupyter Notebook，请使用jupyter notebook命令启动它。
您现在应该使用Web浏览器连接到它。 Jupyter Notebook是一款功能强大的工具，具有许多功能。 本节将概述一些使您开始使用Notebook的基本功能。 Jupyter Notebook将显示其运行目录中的所有文件和文件夹，因此当您处理项目时，请确保从项目目录启动它。
要创建新的Notebook文件，请从右上角的下拉菜单中选择New > Python 3 ：
这将打开一个笔记本。 我们现在可以在单元格中运行Python代码或将单元格更改为markdown。 例如，通过单击顶部导航栏中的“ 单元格” >“ 单元格类型” >“ Markdown” ，将第一个单元格更改为接受Markdown。 我们现在可以使用Markdown编写注释，甚至包括用LaTeX编写的方程式，将它们放在$$符号之间。 例如，在将其更改为markdown后，在单元格中键入以下内容：
# First Equation
Let us now implement the following equation:
$$ y = x^2$$
where $x = 2$
要将markdown变为富文本，请按CTRL+ENTER ，结果如下：
您可以使用markdown单元格做笔记并记录您的代码。 让我们实现该等式并打印结果。 单击顶部单元格，然后按ALT+ENTER在其下方添加单元格。 在新单元格中输入以下代码。
x = 2
y = x**2
print(y)
要运行代码，请按CTRL+ENTER 。 您将收到以下结果：
您现在可以像导入任何其他Python开发环境一样导入模块并使用Notebook！
结论
恭喜！ 您现在应该能够使用Jupyter Notebook在Markdown中编写可重现的Python代码和注释。 要从界面中快速浏览Jupyter Notebook，请从顶部导航菜单中选择帮助 > 用户界面导览以了解更多信息。
从这里开始，您可以通过读取来开始数据分析和可视化项目。
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