Issac Lab的云端部署——使用阿里云 PAI 平台

一、文档说明

本文档详细介绍如何在阿里云PAI（人工智能平台）上，通过PAI-DSW（Data Science Workshop）服务，创建一个预装主流深度学习框架（PyTorch、TensorFlow等）和NVIDIA Isaac Lab的交互式开发环境，适用于具身智能、强化学习等相关研发场景，全程操作基于阿里云控制台可视化界面，无需复杂命令行配置，新手可快速上手。

关键说明：

• 主流深度学习框架：默认包含PyTorch、TensorFlow、NumPy等常用库，基于阿里云PAI官方镜像预装，无需手动安装。

• NVIDIA Isaac Lab：一款基于Isaac Sim构建的高性能强化学习仿真框架，本文将通过指定专用镜像，实现一键预装，避免手动配置依赖的繁琐流程。

• 适用场景：机器人仿真、强化学习训练、具身智能算法开发等，需使用GPU资源保障运行效率。

二、前提准备

2.1 账号与权限准备

1. 拥有阿里云账号，完成实名认证（个人/企业均可），确保账号余额充足（DSW实例按按量付费计费，新用户可领取免费试用资源包，支持连续使用700小时左右）。

2. 开通PAI服务：登录阿里云控制台，搜索"人工智能平台 PAI"，进入PAI产品页，点击"开通服务"，按照提示完成授权（无需额外付费，开通后仅在创建实例时计费）。

3. 权限配置：确保账号拥有"PAI管理员"或"交互式建模（DSW）操作权限"，若为子账号，需主账号在RAM控制台分配对应权限（具体路径：RAM控制台→权限管理→添加权限→搜索"PAI"相关权限并关联）。

2.2 基础环境准备

1. 浏览器：推荐使用Chrome、Edge等现代浏览器，避免兼容性问题。

2. 网络环境：确保网络通畅，可正常访问阿里云控制台及公网镜像仓库（若使用内网镜像，需确保实例处于阿里云专有网络VPC内）。

3. 可选：开通OSS服务（用于持久化存储开发文件、数据集，避免实例停止超过15天导致数据丢失），创建与PAI实例同地域的OSS Bucket。

三、详细操作流程

3.1 登录PAI控制台并进入工作空间

1. 登录阿里云控制台（https://console.aliyun.com/），在顶部搜索框输入"PAI"，点击进入"人工智能平台 PAI"控制台。

2. 选择地域：在控制台左上角"地域"下拉框中，选择目标地域（推荐选择华东1（杭州）、华东2（上海）、华北2（北京）等支持Isaac Lab镜像的地域，具体以实际镜像可用性为准）。

3. 进入工作空间：在左侧导航栏点击"工作空间列表"，选择已创建的工作空间（若未创建，点击"创建工作空间"，填写名称、描述，选择同地域，默认配置即可完成创建），点击进入工作空间详情页。

3.2 新建PAI-DSW实例（核心步骤）

此步骤将配置实例资源、选择预装深度学习框架和Isaac Lab的镜像，是环境搭建的核心环节。

1. 进入DSW实例管理页：在工作空间左侧导航栏，点击"交互式建模（DSW）"，进入DSW实例列表页，点击"新建实例"。

2. 基础信息配置（无需修改默认值，可按需调整）：

   • 实例名称：自定义名称（如"dsw-isaac-lab-demo"），便于后续识别。

   • 标签：可选，根据业务需求添加标签（如"Isaac Lab""强化学习"），便于资源分类管理。

3. 资源配置（关键，需满足Isaac Lab运行要求）：

   • 资源类型：选择"公共资源"，计费方式为按量付费（灵活按需使用，无需长期占用资源），新用户可选择"免费试用"资源（需提前领取试用包）。

   • 资源规格：选择支持GPU的实例规格，推荐以下两种（根据需求选择）：

     • 基础规格：ecs.gn7i-c8g1.2xlarge（1张A10 GPU、8 vCPU、30 GiB内存），适用于简单仿真和算法调试。

     • 推荐规格：ecs.gn8is.2xlarge（单张48G显存L20 GPU，8核CPU / 128G内存），适用于复杂场景的强化学习训练和Isaac Lab Arena任务开发。

   • 说明：若所选规格库存不足，可尝试选择列表中其他GPU规格；每个阿里云账号（主账号）在每个Region有2卡GPU的限制，超出需提交工单提升限额。

4. 环境配置（核心，预装深度学习框架+Isaac Lab）：

   • 镜像配置：选择"官方镜像"，通过搜索框输入Isaac Lab专用镜像地址（根据实例网络类型选择）：

     • 专网镜像（推荐，拉取速度更快）：dsw-registry-vpc.${regionId}.cr.aliyuncs.com/pai-training-algorithm/isaac-sim:isaaclab-arena-gr00t-vnc-v3-20260307

     • 公网镜像：dsw-registry.${regionId}.cr.aliyuncs.com/pai-training-algorithm/isaac-sim:isaaclab-arena-gr00t-vnc-v3-20260307

   • 镜像说明：该镜像已预装NVIDIA Isaac Lab、Isaac Sim，以及主流深度学习框架（PyTorch 2.8.0、TensorFlow 2.11等）、CUDA 12.4、Python 3.11等依赖，无需手动安装，镜像命名遵循阿里云PAI官方规范，可通过名称识别核心配置。

   • 系统盘：默认赠送100 GiB免费云盘（公共资源实例），可按需扩容，注意：若实例停止超过15天，免费云盘内容将被清空，重要数据需备份至OSS。

5. 存储挂载（可选，推荐配置，实现数据持久化）：

   • 点击"存储挂载"，选择"OSS"，点击图标选择已创建的OSS Bucket，新建目录（如"pai-dsw-isaac"），配置挂载路径（推荐"/mnt/data/"），点击"确认"。

   • 作用：将OSS存储挂载到实例，开发过程中的文件、数据集、模型可直接保存到OSS，避免实例删除或停止后数据丢失，同时支持多实例共享数据。

6. 访问配置（可选，按需调整）：

   • 若需通过本地VSCode、PyCharm远程开发，可启用"SSH"，填入SSH公钥，选择公网访问方式，关联NAT网关和弹性公网IP（EIP）。

   • 若需将实例内的Web服务（如Isaac Sim可视化界面）发布到公网，可添加自定义服务，配置服务端口并启用公网访问，同时在安全组中添加入方向规则，放行该端口。

7. 确认创建：检查所有配置无误后，点击"确定"，进入实例创建流程，等待5-10分钟（镜像拉取时间取决于网络速度）。

8. 实例状态检查：返回DSW实例列表，当实例状态变为"运行中"，说明实例创建成功；若启动失败，可参考阿里云帮助中心"DSW实例启动失败"相关文档排查问题。

3.3 进入交互式开发环境并验证配置

1. 打开DSW环境：在实例列表页，找到已创建的实例，点击右侧"操作"列下的"打开"按钮，自动跳转至DSW交互式开发界面（基于Web的IDE，支持Notebook、VSCode两种模式）。

2. 选择开发模式：

   • Notebook模式（推荐）：适合快速调试代码、运行仿真任务，点击启动台"创建Notebook"，选择Python 3环境，创建新的Notebook文件（.ipynb）。

   • VSCode模式：适合大型项目开发，点击启动台"打开VSCode"，进入VSCode界面，可新建文件、配置项目结构。

3. 验证深度学习框架（以PyTorch、TensorFlow为例）：

   • 在Notebook中新建代码单元格，输入以下代码，点击"运行"，查看输出结果，确认框架正常运行：`# 验证PyTorch
     import torch
     print("PyTorch版本：", torch.version)
     print("CUDA是否可用：", torch.cuda.is_available())

   验证TensorFlow

   import tensorflow as tf

   print("TensorFlow版本：", tf.version)

   print("CUDA是否可用：", tf.test.is_built_with_cuda())`

   • 若输出正常版本号且CUDA可用，说明深度学习框架预装成功，可正常使用GPU加速。

4. 验证NVIDIA Isaac Lab：

   • 在Notebook中新建代码单元格，输入以下代码，运行验证Isaac Lab是否正常导入：
     `# 验证Isaac Lab
     from omni.isaac.lab.app import AppLauncher
     from omni.isaac.lab.envs import ManagerBasedRLEnv

   查看Isaac Lab版本（可选）

   import omni.isaac.lab

   print("Isaac Lab版本：", omni.isaac.lab.version)

   启动简单仿真环境（测试可用性）

   app_launcher = AppLauncher(headless=False)

   env_cfg = ManagerBasedRLEnv.cfg_cls()

   env = ManagerBasedRLEnv(cfg=env_cfg, app=app_launcher.app)

   env.reset()

   print("Isaac Lab仿真环境启动成功！")`

   • 若代码无报错，且能正常启动仿真环境，说明Isaac Lab预装成功；若需使用Isaac Lab Arena任务，可参考阿里云预置的Notebook最佳实践（gallery.pai-ml.com/#/preview/d...），直接调用预置数据集和模型资源。

3.4 环境使用与后续操作

1. 开发操作：在DSW环境中，可直接编写代码、运行强化学习训练、调试Isaac Lab仿真任务，文件可保存至本地（实例系统盘）或挂载的OSS存储（推荐）。

2. 实例管理（重要，避免不必要扣费）：

   • 停止实例：不使用时，在实例列表页点击"操作"→"停止"，停止后不再计费，再次使用时点击"启动"即可（免费云盘数据保留15天）。

   • 删除实例：无需长期使用时，点击"操作"→"删除"，删除后实例及系统盘数据将被清空，挂载的OSS数据不受影响。

3. 数据集使用：可通过阿里云OSS下载Isaac Lab相关数据集（如小规模测试数据、示教数据），具体路径可参考阿里云官方提供的OSS路径，使用内置的OSS下载函数可实现高速下载。