今日からはじめるWSL実践入門

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今日からはじめる WSL実践入門日本仮想化技術株式会社水野源 [email protected] 2025/01/29 1

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本日のアジェンダ • WSLとは • WSLのインストールと使い方 • WSLの特徴 • WSL2のネットワーク • まとめ 2

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WSLとは 3

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WSLとは • Windows Subsystem for Linux • 一言で言えば、Windows上でLinuxを動作させる機能 • Linuxコマンドやアプリを、Windows上でシームレスに利用できる 4

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WSLの何が嬉しいの？ • 現代的なWebシステムのターゲットはほとんどがLinux • そのためLinuxの開発環境が必須となる • でも一般的な会社のデスクトップはWindowsが支配的 • Windowsじゃ開発しづらい • でも会社的にLinuxデスクトップは使わせてもらえない • 開発サーバーを用意して、SSHでリモート作業するのが定番だった • でも手元に開発環境がないと効率が悪い…… • そこで、Web開発ならMacみたいな時代があった • 2000年代後半〜、スタバでMBAがナウい時代 5

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とはいえMacはMacでつらみ • macOSはUNIXだけどLinuxではない • Unixライクなツールは動作するけど、Linuxとのギャップがある • 当時のWindows 7あたりと比較すれば、たしかに開発環境を立ち上げやすかったのは事実ではある • Hogehogeを動かすには、Macならxxしてxxすれば簡単にセットアップが〜みたいなブログ記事とかよく見かけるけど、それ本当に簡単ですか的な • カウンターとしてDELLのProject Sputnikとかあった(今でもある) 6

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そこでWSL • 普段使っているWindows上で、本物のLinux環境を動かそう • 似たようなツールは以前から色々あったけれど、WSLはMicrosoft公式プロダクトであるところがポイント • ハロウィン文書の頃からすると、思えば遠くへ来たもんだ • 最近のWSLはsystemdも標準で動いていて、大抵のものはそのまま動くようになっている • 後述する通り、リモートのVMなのに、ローカルのように扱える所もポイント 7

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WSLのインストールと使い方 8

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Windows 11ならコマンド一発でOK 9

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インストールできるディストリの一覧 10

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ディストリを指定してインストール 11

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ディストリの初期設定 12

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Enjoy！ 13

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あとはふつうにLinuxコマンドを実行したり 14

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Windows上でシームレスにGUIも動かせる 15

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WSLの特徴 16

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WSL1とWSL2 • WSLには2016年にリリースされた最初のWSL(WSL1)と、2020年にリリースされた現行のWSL2が存在する • WSL1/WSL2は根本的にアーキテクチャが異なり、性能も違う • 現在でもWSL1は利用可能で、明示的にバージョンを指定して共存させることもできる 17

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WSL1とWSL2の違い 18 Windowsカーネル Windowsアプリ LXCore/LXSS Linuxアプリ Hyper-V Linuxカーネル Linuxアプリ WSL1 WSL2

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WSL2についてもう少し詳しく 19 Hyper-V WSL用Linuxカーネル ※1 軽量仮想マシン Windowsカーネルコンテナ ※1 https://github.com/microsoft/WSL2-Linux-Kernel

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WSL1とWSL2の違い • WSL1はWindows上でPico Processとして起動している • Linuxカーネルは動作していない • LXCore/LXSSという変換レイヤーを使ってシステムコールを変換している • そのためシステムコールに完全な互換性がない • まあCygwinと似たようなもんよ • これらはNTカーネルモードドライバーとして実装されている • WSL2はHyper-Vを使い、VM上で本物のLinuxカーネルを動かしている • そのためWSL2はシステムコールに完全な互換性がある • ただしWSL2が1の完全な上位互換というわけではない • プロセスの動作はWSL2の方が高速だが、WindowsファイルシステムへのアクセスはWSL1の方が高速 • Windowsのファイル操作にLinuxを使いたいような場合は、WSL1を使った方がいいケースもある 20

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WSLのinit • WSLでPID1として起動しているinitは「/init」 • 「/sbin/init」ではない • systemdではない • これはMicrosoft製の特別なinit • systemdを別途有効にすることもできる • /etc/wsl.confに以下を追記 • 最近のUbuntuやDebianではこれがデフォルト 21 [boot] systemd=true

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WSLのinit • 「/init」だけが起動しているようす 22

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WSLのinit • systemdを有効化した状態 • /initと/sbin/initが両方いる…… 23

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Plan9って誰やねん 24 こいつ

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Plan9と9P • 9PはPlan9というOS向けのプロトコル • WSLの/initには9Pサーバーが搭載されている • WSLでは9Pを、WindowsとWSL間でのファイルのやりとりに利用 • WSLからはWindowsのドライブが「/mnt/ドライブレター」として見えるけど、マウントオプションを見るとtypeが「9p」となっている 25

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Windows側からは • PowerShellで「\\wsl$\ディストリ名\パス」とすると、WSL内のファイルシステムへアクセス可能 • これも9Pによるネットワーク共有 26

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WSL2のネットワーク 27

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複数のディストリを同時に起動してみよう 28 Ubuntu Debian

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IPアドレス被ってない！？ 29

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WSL2のネットワーク • WSL2を起動すると、Hyper-Vの内部ネットワークが作成される • これを仮想スイッチと呼ぶ 30

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• Windows側に仮想NICが作成され、内部ネットワークに参加する内部ネットワークに参加する仮想NIC 31

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Windows側の仮想NICのIPアドレス 32

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Windowsのルートテーブル 33

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WSL側のルートテーブル 34

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Windows つまりこんな感じ • ホスト上の仮想NICがWSLのデフォルトゲートウェイになる • WindowsからWSL内へアクセスする際にもここを通る • 物理NICからNATして外へ 35 Hyper-V 仮想スイッチ WSL 仮想NIC (eth0) Ubuntu Debian Hyper-V 仮想NIC 物理NIC 内部ネットワーク 172.31.32.0/20 WSLから見たデフォルトゲートウェイ 172.31.32.1/20 Windows NAT コンテナ間で共有 172.31.37.42/20

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コンテナがIPアドレスを共有してるので…… • Ubuntu側でApache Webサーバーをインストール 36

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使用ポートをチェック • Debian側で使用ポートをチェック 37 なんかいる！？

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Debianからlocalhostにアクセスしてみる • Debian側でlocalhost:80にアクセス 38

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キモい • Oh… 39 Ubuntuのデフォルトページが！

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Windowsからもアクセス可能 • なんとlocalhostでWSL内にアクセスできる 40

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WSL2のネットワークは • コンテナ間でネットワークを共有している • ポートは早いもの勝ちで奪い合い • つまり複数のWebサーバーを同時に立てるようなことはできない 41

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ポートは早いもの勝ち • WSL2を一度シャットダウンしてから、Debianのみを立ち上げる • そしてDebianにもApacheを入れればこの通り 42

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localhost指定は経路が変わるので便利 • Windowsからも、IPアドレスとlocalhostでアクセスできる • WSL内で開発サーバーを立てて、VSCodeやブラウザからアクセスが簡単 • localhostからのみアクセスできる管理画面も、設定を変えずにOK • localhostアクセスと、IPアドレスを指定したアクセスは経路が違う • localhostでのアクセスはwslhost.exeが担っている 43 IPアドレスを指定してWSL内にアクセスすると、デフォルトゲートウェイであるWindows側の仮想NICを経由しているのがわかる

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まとめ 44

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まとめ • WSLを使えばWindows上でフル機能のLinuxを使うことができる • 中身はVM+コンテナだけど、VirtualBoxなどとは異なり、localhostで直接アクセスできるなど、Windowsとシームレスに結合されている便利さがある • systemdもサポートしているため、大抵の機能は通常のLinuxと同じように使える • とはいえ完全に同じではなく、いくつかクセがあるため注意 • WindowsユーザーのLinux入門やLinuxターゲットの開発環境に最適 45

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Think ITにてWSLとLinuxについて連載中 • Windowsユーザーのための WSL2で始めるLinux環境構築術 • https://thinkit.co.jp/series/11545 46