【保姆级教程】Windows上安装Linux子系统，搞台虚拟机玩玩

0 写在前面

很多情况下代码开发需要依赖 Linux 系统，比如安装 Docker 容器来实现代码隔离，然而问题是大部分同学的电脑都是 Windows 系统，这时就会出现大量报错，经历过的同学一定是边踩坑边落泪。

如何免费拥有一台 Linux 服务器呢？

  • 薅各大云厂商的羊毛，很多厂商对学生都会有优惠，羊毛不薅白不薅，不过问题是不可能让你一直白嫖啊，你总有花钱的时候。
  • 在自己的 Windows 电脑上安装一个 Linux 子系统，随时随地都能本地跑代码，装好一次一劳永逸，针对初学 Linux 开发来说足够使用了。

那么，如何在 Windows 电脑上安装 Linux 子系统呢？ 这里也有两种方式：

  • 安装虚拟机软件，比如 VMware Workstation Player
  • 使用自带的WSL，Windows Subsystem for Linux

对于早期的 Win 操作系统，通常都会采用第一种方式进行安装，而对于 Win10 Win11 系统的小伙伴来说，笔者优先推荐第二种方式，原因下面说，本篇文章我会带大家实践第 2 种方式，分分钟时间搞定一台 Linux 服务器！

1 什么是WSL和WSL2

WSL：全称为Windows Subsystem for Linux，这是微软官方开发的适用于 Linux 的 Windows 子系统，可让开发人员直接在 Windows 上按原样运行 GNU/Linux 环境，且不会产生传统虚拟机或双启动设置开销。

WSL2：具有WSL1的优点，但使用实际的Linux内核，因而性能更好。

下面是官网给出的二者功能比较：


WSL有什么优势：

  • VMware等虚拟机软件资源消耗大、启动慢、运行效率低。
  • 而WSL几乎能运行完整的操作系统，资源消耗小、启动快、切换快

对于没有用过虚拟机软件安装Linux系统的小伙伴而言，直接无脑用WSL2完事！

2 如何用WSL2安装Linux

2.0 检查是否支持安装

WSL需要电脑支持 Hyper-V 虚拟化，如何查看？
打开一个终端，cmd 或者 PowerShell 都可以，输入如下命令：

systeminfo
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看到如下信息说明电脑就支持：

2.1 开启windows的WSL支持

首先在Win11开始菜单搜索“Windows 功能”，打开启动或关闭 Windows 功能，勾选Linux子系统以及虚拟机平台2个选项。注意需要按照提示，重启电脑。

2.2 (方式一)安装在系统盘

2.2.1 安装

打开终端，输入如下命令即可自动安装到系统盘中：

wsl --install # 此时会默认安装最新的Ubuntu发行版。
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如果希望选择其他版本的 Linux 系统，可以通过如下命令查看：

wsl --list --online
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可以看到wsl支持的 Linux 系统有如下版本：

如果要安装指定版本，可以采用如下命令：

 wsl --install -d <发行版名称>
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注意，上述步骤中，可能遇到 0x800701bc错误，如下：

Installing, this may take a few minutes...
WslRegisterDistribution failed with error: 0x800701bc
Error: 0x800701bc WSL 2 ?????????????????? https://aka.ms/wsl2kernel
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这时需要下载wsl升级包并安装：https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi

双击安装后，再重新执行上述指令就 OK 了。

此外，还可以通过如下指令，查看电脑装了哪些Linux系统，并进行卸载：

# 查看本机安装了哪些子系统：
wsl --list --all
# 卸载：
wsl --unregister
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2.2.2 转移

因为 wsl 默认将Linux安装在系统盘C盘，后续所有 Linux 系统上安装的软件和数据都会在C盘，你会发现你的C盘很快就爆了！所有非常有必要将它迁移到其他盘上:

# 1） 停止正在运行的wsl
wsl --shutdown
# 2）将需要迁移的Linux，进行导出
wsl --export Ubuntu D:/export.tar
# 3）导出完成之后，将原有的Linux卸载
wsl --unregister Ubuntu
# 4） 然后将导出的文件放到需要保存的地方，进行导入
wsl --import Ubuntu D:\export\ D:\export.tar --version 2
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2.3 (方式二)安装在D盘

也许你觉得迁移会比较麻烦，所以初次安装时我们可以直接选择安装在 D 盘。
首先，需要将要安装的系统下载下来，这里以 Ubuntu20.04 为例，打开终端，输入如下指令：

Invoke-WebRequest -Uri https://wsldownload.azureedge.net/Ubuntu_2004.2020.424.0_x64.appx -OutFile Ubuntu20.04.appx -UseBasicParsing

Rename-Item .\Ubuntu20.04.appx Ubuntu.zip 

Expand-Archive .\Ubuntu.zip -Verbose 

cd .\Ubuntu\ 

.\ubuntu2004.exe
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根据要求设置用户名和密码即可。

后续如何打开和关闭系统呢：

# 打开
cd D:\linux\Ubuntu 
.\ubuntu2004.exe
# 关闭
wsl --shutdown
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3 登陆Linux安装软件

3.0 如何查看 IP 地址

  • Windows: 终端输入 ipconfig
  • Linux: 有如下三种方式
ifconfig # 需要 sudo apt install net-tools
hostname -I
ip addr show eth0
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3.1 VScode如何访问wsl：

  • 打开vscode - 安装wsl插件，然后点击左下角的ssh -> Connect to WSL，可以登陆这台 Linux 服务器了

3.2 安装 ssh（远程登陆+文件传输）

Linux 中安装 ssh：

sudo apt install openssh-server
sudo service ssh start # 启动
sudo service ssh status # 查看启动状态
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远程登陆：

ssh [email protected]
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文件传输：

scp xxx.file [email protected]:~/datasets/
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此时远程登陆和文件传输，都会出现如下报错：

[email protected]: Permission denied (publickey).
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这是因为 Linux 拒绝访问，有两种方式解决：

  • 开启密码验证
  • 使用密钥认证

3.2.1 开启密码验证

在 Linux 服务器上，vim 打开/etc/ssh/sshd_config，然后修改其中的PasswordAuthentication值为 yes ，然后重启 ssh 服务。

sudo vim /etc/ssh/sshd_config  PasswordAuthentication改为yes
sudo service ssh restart
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3.2.2 使用密钥认证

如果你觉得每次都要开启密码认证，非常麻烦，可以考虑使用密钥认证。你需要在Windows机器上生成一个SSH密钥对,然后将公钥添加到 Linux 的~/.ssh/authorized_keys文件中。
具体而言：

首先需要下载并安装Git for Windows，然后打开Git Bash终端：

# windows上生成SSH密钥对
ssh-keygen
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在.ssh文件夹中生成了密钥文件，其中id_rsa是私钥，id_rsa.pub是公钥。然后将id_rsa.pub中的内容复制到 Linux 的~/.ssh/authorized_keys文件中。

3.3 安装 Python

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3
# 默认安装的是python3.8.10
sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python
sudo apt-get install python3-venv # 安装虚拟环境需要的包
sudo apt-get install python3-dev
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3.4 安装 conda

3.4.1 什么是 conda

什么是conda以及如何在 Windows上安装 conda，可以参考笔者之前的一篇文章：【7天Python入门系列】Day1：环境准备-Conda和VS code安装.

3.4.2 如何安装

这里主要介绍如何在 Linux 系统中安装conda：

# 下载
wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
# 安装
sh /Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
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注意，安装过程中会询问Do you wish to update your shell profile to automatically initialize conda?

其实是问是否希望conda初始化base环境，此处如果选择no，会发现环境变量中并没有conda命令，而真正的命令在/home/liuwei/miniconda3/bin/conda，所以最好选yes。

这样的话，每次打开终端都会激活 conda 的 base 环境。如果不想每次启动终端都激活conda环境，可以执行：

conda config --set auto_activate_base false # 会生成~/.condarc
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3.4.3 切换镜像源

参考如下方式添加国内的镜像源，这样安装各种包时下载速度会更快。

# 添加channels
conda config --set show_channel_urls yes 
vim ~/.condarc
# 然后输入
channels:
  - defaults
default_channels:
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/r
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/msys2
custom_channels:
  conda-forge: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
  pytorch: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
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3.5 安装更多软件…

大家还可以按自己所需，安装指定的软件，比如代码隔离要用到的 Docker ，再比如深度学习需要用到的 CUDA Cudnn 等，由于这两都比较麻烦，笔者打算专门开一篇教程。敬请关注哦！

总结

至此，Windows上安装Linux子系统的教程就结束了，接下来大家就可以愉快地学习 Linux 开发的相关技术啦~

创作不易，如果对大家有帮助的话，辛苦 关注 点赞 支持一下啊~

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识
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