WSL2 - Windows10才是最好的 Linux 发行版

虽然偶有时间读了一些关于Windows10 Linux子系统的文章,但一直对于WSL2都没有个完整的概念,这几天抽时间把玩了一番,Windows10 WSL2,Ubuntu20,Terminal,VSCode,Docker,这感觉,爽了,所以打算在这里找个犄角记录一番。

首先,能想出来,并且能干出这种变态事情的也就只有MS了。WSL2的主要目标就是运行一个完整的Linux内核,所以在架构上与WSL完全不同。

wsl vs wsl2

从架构的变化来看,WSL2和Windows NT都运行在了虚拟硬件层之上,两个系统并列且独立。所以理所当然的想到了两种玩法:

    1.像之前的WSL一样,通过WSL命令实现互访。

    2.把Linux都看作虚拟机,通过网络互访。


Win NT端的WSL命令运行在NT的用户模式下,依靠Linux Session Manager Service管理Linux子系统。这个Manager Service会通过容器服务启动Linux子系统,并调用init启动bash,随后将bash交给WSL命令,从而实现了Win和Linux的命令交互。因为Linux子系统的轻量特性,启动时间很短,用户不会感知到容器的启动过程。

WSL命令的执行过程

所以第一个玩法,自然是WSL命令。

Windows NT 的 wsl 命令

第二个玩法,当然访问Linux子系统中的文件。对于这一点疑问还是比较多的。首先,看一下WSL2的文件结构。

WSL2的文件系统

WSL2采用了ext4文件系统,和传统的Hyper-V上玩Linux虚拟机没什么不同,最终都放在了虚拟硬盘文件中。我并不确定Windows NT子系统是否能够在Hypervisor中获取这些硬盘文件,但即便能够访问,对于Windows子系统来说,从这个文件中提取Linux主机上保存的某个文件这样的事情也真的太过于复杂。

一个简单的办法就是文件共享,毕竟这是最为成熟的解决方案。但也许是复杂度的原因,MS并没有采用SMB协议,而是采纳了贝尔实验室的9P。简单说,9P是为分布式操作系统设计的网络协议,MS根据这个协议搞了一个子系统间的文件共享系统。

9P文件共享机制

根据MS的规则,\\WSL$\\<文件path> 就可以访问Linux子系统中的文件了。

用dir命令查看Linux子系统中的文件

既然Windows子系统和Linux子系统之间彼此独立,支持网络共享文件,那么也就是一定存在网络访问的方式喽。

Linux子系统的网络配置

从上面的图可以看出,MS真的很大方,这个网络相当于16个C类网段。怀念我的大学,这可能是仅剩的一点专业知识了。也能看出,Linux虽然可以访问外网,但走的是WIndows子系统的转发。那么外面该如何访问Linux呢?当然是Windows端口代理了: netsh interface portproxy add ……

MS实现了WIndows子系统中Localhost访问WSL2的能力(127.0.0.1不行),另外的坑就是WSL2的IP地址不能固定。虽然MS做了很多努力,但把两个子系统的网络完全整合到一起是不大可能实现的事情,起码短期无法解决。因为端口具有其特殊的含义,比如:22,443,80等等等等,而两个独立系统会有重叠的情况。还有转发的各种规则,加上实际的网络远比理论要复杂很多,灵活运用才是正道。

剩下的就交给想象力了,很多时候,解决网络实际问题依靠的就是某个时点的一次突发奇想。


反过来说WSL2访问Windows就容易了很多,虽然架构图画的是平起平坐,但毕竟这个是Windows10,所以不会存在WIndows Session Manager Service这种东西。于是一个9P几乎就全搞定了。

像之前展示的WSL PWD命令结果那样,在Linux中观察Windows的文件路径是以/mnt/开始,之后是盘符,如C盘就是 /mnt/c/,之后是文件路径。


这些玩法已经足以满足我的需求了,但并非WSL2的全部。比如之前见过有人玩起来XServer,SSH等等,而对于我来说这样的脑洞解决不了我的任何的实际问题,也就懒得倒腾了。和大多数人一样,我对WSL2的期待都围绕着Docker,省一个虚拟机,抛弃Docker Desktop,让Docker运行在真正的Linux内核上。WSL2 加上 Docker,Terminal 和 VSCode真的很魔幻。

本文参考文档:

    https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/compare-versions

    http://alanyih.blogspot.com/2019/11/wsl1-vs.html

    https://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1906/14/news019.html

    

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