Windows10启用WSL2，安装子系统Ubuntu20.04.4 LTS并在Ubuntu中部署docker

0、背景

对于使用Windows作为桌面系统的朋友，想要学习docker的使用，docker的环境无疑就是最初的学习障碍了。虽然现在有了Docker Desktop（最新版也支持了WSL2，但性能还是不够高），然其性能和体验度都不太高。为了部署一套微服务架构的程序，我16G的内存很多时候是不够用的。为了提高docker的运行性能本文就介绍一下如何在Windows10中启用WSL2，并安装Linux（Ubuntu）子系统，并在Ubuntu中部署docker。

1、WSL简介

WSL其实就是windows subsystem for linux的缩写，2表示版本。就是说你的电脑启用WSL2后，就可以把Linux（各个版本）操作系统当作一个应用程序安装到你的Windows系统中，你启动这个应用程序后就进入到Linux系统中了，你可以象使用原生Linux操作系统一样操作这个应用程序。

2、更新Windows以支持WSL2

WSL2的启用是对Windows10的版本有要求的，windows的内部版本要高于19041才行，因此在启用WSL2时，请先升级你的Windows到最新版本。

3、启用WSL2

3.1 首先要启用WSL

3.1.1 启用WSL有2种方式，第一种方式是图形操作的方式，即在控制面板-程序- 启用或关闭windows功能，勾上"适用于Linux的Windows子系统"选项，如下图：

3.1.2 第二种方式是通过Power Shell命令的方式，首先以管理身份打开Windows Power Shell，然后输入以下命令：

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

3.2 开启虚拟机平台

3.2.1 开启虚拟机平台也有2种方式，第一种是图形操作的方式，即在启用或关闭Windows功能中勾选"虚拟机平台"，如下图：

3.2.2
第二种方式是通过Power Shell命令的方式，首先以管理身份打开Windows Power Shell，然后输入以下命令：

dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

3.3 设置WSL版本为WSL2

首先以管理身份打开Windows Power Shell，然后输入以下命令：

wsl --set-default-version 2

3.4 手动下载WSL2 Linux内核更新包的地址和操作过程

适用于x64计算机的WSL2 Linux内核更新包下载
详细请参考微软官方文档：https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/install-manual

4、在微软应用商店中选择安装你偏好的Linux分发版（我选的Ubuntu）

4.1 首先打开Microsoft Store，直接搜索Ubuntu，在搜索结果中找到一个版本点击“获取”按钮进行安装，我安装的是Ubuntu 22.04.4 LTS，，安装完毕如下图：

4.2 点击上图中的“打开”按钮或者在开始菜单中找到Ubuntu 20.04.0 LTS点击，就会打开一个控制台窗口，首次进入系统会要求你等待一分钟或两分钟，以便文件解压缩并存储到电脑上，再次进入启动时间不到一秒。
4.3 首次进入Ubuntu会提示让你输入一个新的用户名，咱们按提示输入一个新的用户名就可以，然后会提示输入密码2次，根据自己情况进行设置就行。之后就可以使用Ubuntu了。

4.3 关于Linux分发版本的选择，这个并没有什么特殊限制，纯属应用场景需要和个人偏好，常用的Linux分发版本如下：

• Ubuntu 18.04 LTS
• Ubuntu 20.04 LTS
• Ubuntu 22.04 LTS
• openSUSE Leap 15.1
• SUSE Linux Enterprise Server 12 SP5
• SUSE Linux Enterprise Server 15 SP1
• Kali Linux
• Debian GNU/Linux
• Fedora Remix for WSL
• Pengwin
• Pengwin Enterprise
• Alpine WSL
• Raft（免费试用版）

5、修改Ubuntu软件源并更新软件包

5.1 修改Ubuntu软件源

在Microsoft Store中安装的Ubuntu基本是一个空白的简易系统，很多常用的工具和包都没有，因此要想正常使用Ubuntu，我们还需要安装很多工具包，比如网络工具包（支持ifconfig、netstat等命令的使用）；还有支持http下载的工具包（apt-transport-https、ca-certificates、curl、sofware-properties-common等等）。但由于国内外网络限制的问题，我们在使用apt-get install安装软件时，如果软件源的地址不能正常访问就会导致失败，因此我们安装完Ubuntu后的第一步就是修改软件源。我们可以使用阿里提供的软件源。具体需要修改Ubuntu的/etc/apt/sources.list文件内容。
首先把原来的/etc/apt/sources.list文件备份一下，命令如下：

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

使用vim工具打开/etc/apt/sources.list，命令如下：

sudo vim /etc/apt/sources.list

注释掉原来的内容或者删除原来的内容，然后根据阿里官网提供的软件源地址进行编辑，注意不同版本的Ubuntu，软件源地址不同，详情参考：https://developer.aliyun.com/mirror/ubuntu
我的Ubuntu版本是20.04.4，因此对应的内容如下：

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse

# 预发布软件源，不建议启用
# deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
# deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse

如下图：

修改完毕按ESC，输入:wq，保存/etc/apt/sources.list

5.2 更新软件源

/etc/apt/sources.list修改保存后要使之生效，需要执行以下命令
5.2.1 更新软件源，命令如下：

sudo apt-get install update

5.2.2 更新已安装的包，命令如下：

sudo apt-get install upgrade

5.2.3 更新apt包索引，命令如下：

sudo apt-get update

6、安装net-tools和openssh-server，以便在Windows端使用MobaXterm远程操作Ubuntu

6.1 安装openssh-server

为了方便在Windows端或者其他同事的电脑上使用MobaXterm远程操作Ubuntu，我们首先要在Ubuntu上安装openssh-server，安装命令如下：

sudo apt-get install net-tools openssh-server

6.2 启动ssh服务

安装完毕openssh-server后需要启动ssh服务，命令如下：

sudo service ssh start

然后通过以下命令检测ssh服务是否已启用

sudo ps -e | grep ssh

如果结果如下，则说明正常启用了。

6.3 修改/etc/ssh/sshd_config，开启密码验证

默认安装完openssh-server后，如果使用MobaXterm创建一个SSH会话连接时是不能正常连接的，会提示公钥缺失。我们需要开启ssh密码验证，这样就可以在MobaXterm端输入用户密码进行远程连接了。
使用vim命令打开/etc/ssh/sshd_config，命令如下：

sudo vim /etc/ssh/sshd_config

找到PasswordAuthentication no
改为PasswordAuthentication yes
如下图：

之后按ESC，输入:wq，进行保存退出vim。

6.4 重启ssh服务，然后通过MobaXterm进行远程连接Ubuntu

重启ssh服务的命令如下：

sudo service ssh restart

然后输入ifconfig，查看一下Ubuntu的ip地址，如下图：

在MobaXterm中新建一个Session，输入Ubuntu的IP地址和用户名，如下图：

点击OK，进入会话，第一次会提示输入密码，把之前设置的密码输入后回车就行了。这样就远程连接上了。如下图：

7、安装网络工具和其他一些必要的工具

命令如下：

sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common

执行过程如下：

8、在Ubuntu中部署Docker

8.1首先安装GPG证书

安装命令如下：

curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

执行结果如下：

8.2 添加docker软件源信息（注意，在使用阿里云提供的软件源信息时，不同版本的ubuntu，docker源地址有所不同，要跟自己的ubuntu版本匹配才行）

命令如下：

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu focal stable"

然后对软件源进行更新，如下：

sudo apt-get update

以上命令其实就是修改的/etc/apt/sources.list的内容并执行更新。

注意，不要使用${lsb_release -cs}通配符，因为会导致在/etc/apt/sources.list中添加多个源，如果某个源地址无效，就会导致后面的docker安装失败。那样还需要手动修改/etc/apt/sources.list。

8.3 安装最新版Docker Engine-Community和Containerd

安装命令如下：

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

安装过程如下图：

8.4 启动docker

sudo service docker start

执行如下图：

至此，docker部署完毕。

9、关于Windows10的WSL2下子系统的重启问题

虽然我们能够象使用原生Ubuntu系统一样使用WSL2下的Ubuntu，但是有些指令是不能执行的，比如关机(shutdown)和重启命令(reboot)。执行如下图：

那我们如何实现子系统的重启和关闭呢，其实WSL2子系统是通过Windows10的LxssManager服务管理的，因此我们只要停止和启动LxssManager服务就实现了WSL2子系统的关闭和启动。首先以管理员方式打开Windows PowerShell或者CMD。然后执行以下命令：

net stop LxssManager
net start LxssManager

执行如下图：

这样就实现了WSL2子系统Ubuntu的重启操作，当然你重启Windows10时也会把WSL2子系统进行重启的。

10、关于Windows10的WSL2下子系统重启后IP地址变化的问题

我们在Windows10的WSL2子系统Ubuntu做了一些软件安装和配置，然后重启，发现有些配置失效了，检查发现里面有些配置用到了Ubuntu的IP地址。但是每次重启WSL2子系统后，通过ifconfig执行查看eth0的IP地址都会不同。起始通过在Windows主系统中我们通过netstat -a -n命令分析就会发现，你在WSL2子系统Ubuntu部署的所有服务所占用的端口都会自动映射到Windows主系统的127.0.0.1这个地址上。也就是说你访问127.0.0.1:port就相当于访问Ubuntu的eth0的IP:port。也就说我们在其他程序或服务用要调用或引用Ubuntu子系统部署的服务时，直接写127.0.0.1:port，port就是服务占用的端口号，而无需关注Ubuntu子系统的IP变化问题。
举例：

• 在Windows的MobaXterm建立SSH会话时，Remote Host直接填入127.0.0.1即可。
• Ubuntu子系统部署了docker，然后docker下拉了nacos镜像，并运行了此nacos镜像，占用了8848端口，在windows的java程序开发微服务时配置nacos地址为：127.0.0.1:8848即可。

   sudo docker run -d --name nacos -e MODE=standalone -p 8848:8848 nacos/nacos-server

• Ubuntu子系统部署了docker，然后docker下拉了redis镜像，并运行了此redis镜像，占用了6379端口，在windows的java程序开发微服务时配置redis地址为：127.0.0.1:6379即可。

   sudo docker run -itd --name redis -p 6379:6379 redis

• Ubuntu子系统部署了docker，然后docker下拉了fastdfs镜像，并分别运行此fastdfs镜像为tracker和storage，如下：

   sudo docker run -d --name tracker --net=host morunchang/fastdfs sh tracker.sh
   sudo docker run -d --name storage --net=host -e TRACKER_IP=127.0.0.1:22122 -e GROUP_NAME=group1 morunchang/fastdfs sh storage.sh

在windows的java程序开发微服务时配置fastdfs地址示例如下：

   wgms:
     fdfs:
       web-url: 127.0.0.1
       web-port: 8080
       trackerList: ${
     
     wgms.fdfs.web-url}:22122