PROBLEM

• あたらしくでたWSL2によって以前書いた記事からだいぶ状況が変わった
  • 主な変更点
    • WSLのアーキテクチャが2種類になり、WSLはその2つのアーキテクチャを管理する機能に変わった
      • WSL1 Windows Subsystem for Linux上のLinux (LXCore/Lxss)
      • WSL2 軽量Hyper-V上のLinux (Linux Kernel)
    • /procや/sysなどの特殊ファイルもふくめた共有プロトコル「9P」が実装された
      • Win32側の9Pクライアント 9prdr.sys
      • WSL側の9Pクライアント /init

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SOLUTION

というわけで、前記事で掲げていた目標「WSLでDockerをつかったWebアプリケーション開発ができるかどうか」について再確認します。

対象環境

• Windows 10 Pro Version 1903 OS Build 18922.1000
  • Windows Terminal (Preview) Version 0.2.1715.0
  • WSL2
    • Ubuntu Version 1804.2019.5210 (Linux 4.19.43-microsoft-standard)
    • Docker version 19.03.0-rc3, build 27fcb77
  • WSL1
    • Ubuntu 18.04 LTS Version 1804.2019.522.0 (Linux 4.4.0-18922-Microsoft)

Windowsの開発環境を構築する

まず、Windowsの開発環境の構築ですが、既知の情報をふまえつつTIPSを順次紹介します。

WSLのインストール

• WSL2を使ってみる (InsiderPreview)

WSLのパッケージ管理は下記2つを押さえておけば問題ないでしょう。

1. asdf/anyenv
   • プログラミング言語をバージョンごとにわけて使いたい場合はこちらをつかいましょう
   • 関数言語界隈ではasdfが主流になってきてるようです。
2. nix
   • Haskellのようにasdf/anyenvでインストールできない、あるいは、扱われいないパッケージはnixをつかいましょう
   • また、aptのバージョンが古すぎるパッケージもnixが最適です

ターミナルのインストール

WSLttyはWSL2に対応しておらずConEmuは描画がくずれやすいため、デフォルトのターミナルかWindows Terminalが選択肢となります。

Windows TerminalとConEmuとの比較

Dockerのインストール

WSL1ではDockerデーモンがつかえないのでWSL2でDockerをつかうようにしましょう。Docker CEをインストールします。

どうしてもWSL1でということであれば、Win32 (WSL1からみるとdrvfs) 側でDocker For Windowsを用意します。インストールはDockerのダウンロードページから手順通りおこないます。 構成等は前回の記事を参照ください。

さて、WSL2からDockerはどの程度つかえるのか

WSL2は軽量Hyper-V上にLinuxコンテナを動かしているので、基本Hyper-Vと同様にDockerをつかうことができます。

ただし、WSL1と違いlocalhostにWSL2がバインドできません。 また、WSL1と同様にWin32・WSL間でのファイルの読み書きにパフォーマンスの差が大きく出ています。

ひとつずつ解決方法を見ていきましょう。

1. WSL1と違いlocalhostにWSL2がバインドできません

WSL2がつかっているVirtual Switchはinternal onlyのため、Win32側からlocalhostをつかってWSL2にアクセスすることができません。現在対応中のようです。

対処方法は2つあります。

a. WSL1をつかう

これが一番楽ですが、WSL1は次項であげるパフォーマンス上の欠点があるので、Web系フロントエンド開発におけるライブリローディング機能をつかうケースに限定するといいでしょう。

b. Hostsファイルをつかう

Win32のHostsファイルでWSL2のeth0インターフェイスのIPアドレスに適当なホスト名を割り当てます（ポートごとにホストを振り分けたい場合はWSL2側にProxyを用意するといいでしょう）。

# C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

172.17.72.217 dashboard.local.me

WSL2のIPアドレスはコンテナを立ち上げるごとに変わるので、下記のようなコマンドレットをWin32側のPowerShell $PROFILEに用意しておくといいでしょう。WSL2だけで完結したい方はシェル上から powershell.exe -Command 'Sync-HostsToWslIp' と打つだけです。

# $PROFILE

function Sync-HostsToWslIp {
  $hosts = "$env:SystemRoot\System32\drivers\etc\hosts";
  $pattern = "\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}";
  $wslip = bash.exe -c "ifconfig eth0 | grep 'inet '";
  if ($wslip -match $pattern) {
    $wslip = $matches[0];
  } else {
    echo "The Script Exited, the ip address of WSL 2 cannot be found";
    exit;
  }
  cat $hosts | %{ $_ -match $pattern }
  $rc = cat $hosts | %{ $_ -replace $matches[0], $wslip }
  $rc | Out-File $hosts;
}

2. WSL1と同様にWin32・WSL間でのファイルの読み書きにパフォーマンスの差が大きく出ています

いろんな方がベンチマークを公開してるのでそれを参考にするといいでしょう。

Cf.

• Pythonでファイル操作のベンチマーク
• dd、git cloneのベンチマーク

わたしは git status -sb をよくつかうので、そのコマンドで簡単なベンチマークとりました。

# WSLx
$ cd ~/nabinno.github.io
$ \time -f %e git status -sb 

# Win32/WSLx
$ cd ~/nabinno.github.io
$ \time -f %e powershell.exe -Command 'git status -sb'

# Win32
PS> cd ~/nabinno.github.io
PS> (Measure-Command { git status -sb }).TotalMilliseconds / 1000 | %{ [math]::Round($_, 2) }

Docker以外でWSLの課題はないのか

デバイスへのアクセス

以前から要望があったものだと「デバイスアクセスができない」件があります。

9P導入前だとこれはElixirのIoTフレームワークNervesのように、WSL UtilitiesでWSLパスをWin32パスに変換してからWin32にあるデバイス関連ツールをつかうのが簡単な解決策でした。

$ fwup.exe -a -i $(wslpath -w -a _build/rpi0_dev/nerves/images/hello_nerves.fw) -t complete -d $(fwup.exe -D | sed 's/,.*//')

ただし9Pを導入したWindows 10 Version 1903以降は、WSL1もWSL2もともにWSLパスを変換せずにWin32にあるデバイス関連ツールをつかうことができます。

$ fwup.exe -a -i _build/rpi0_dev/nerves/images/hello_nerves.fw -t complete -d $(fwup.exe -D | sed 's/,.*//')

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WRAPUP

わたしの観測範囲では課題はほぼ問題ない状態になっていました。

おすすめ開発環境は下記のとおり

Win32側のIDEをつかっているユーザーはパフォーマンス上の不満がまだあるかもしれませんが、WSLでDockerをつかったWebアプリケーション開発は十分できる、と言えそうです。つまり、Linux・macOS・WindowsによるWebアプリケーション開発は十分共有できる、と。

いい時代になりました。

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以上