Linux发行版-NixOS
2015-02-03 12:28:19 阿炯

NixOS是一种尚处于实验阶段的GNU/Linux发行版,其目的是让系统配置管理成为一种享受。在现有的各种发行版中,诸如升级系统等操作都可能导致着当机等不确定性,升级软件也可能引起其他软件包的被破坏。这些情况让人觉得完全重装系统反而比升级现有系统更可靠,因为你无法确定升级或者配置的后果是什么,你也无法轻易取消所做的更改,总之问题太多了。而NixOS正是为了改变这种现状,它有很多创新之处。



在 NixOS 整个操作系统中,包括内核、应用程序、系统软件包、配置文件,统统都由 Nix 包管理器来创建。Nix 将所有软件包以彼此分离的方式进行存储,因此就不存在 /bin、/sbin、/lib、/usr 之类的目录;相反,所有软件包都保存在 /nix/store 中。NixOS 的其他创新特色包括可靠升级、回滚、可重现的系统配置、二进制代码基于源文件的管理模型、多用户包管理。尽管 NixOS 是一份研究性项目,它是一份功能性的及可用的操作系统,能进行硬件检测,使用 KDE 作为缺省桌面,并采用 systemd 进行系统服务管理。


NixOS is a GNU/Linux distribution that aims to improve the state of the art in system configuration management. In existing distributions, actions such as upgrades are dangerous: upgrading a package can cause other packages to break, upgrading an entire system is much less reliable than reinstalling from scratch, you can’t safely test what the results of a configuration change will be, you cannot easily undo changes to the system, and so on. We want to change that.

Declarative
NixOS has a completely declarative approach to configuration management: you write a specification of the desired configuration of your system in NixOS’s modular language, and NixOS takes care of making it happen.

Reliable
NixOS has atomic upgrades and rollbacks. It’s always safe to try an upgrade or configuration change: if things go wrong, you can always roll back to the previous configuration.

DevOps-friendly
Declarative specs and safe upgrades make NixOS a great system for DevOps use. NixOps, the NixOS cloud deployment tool, allows you to provision and manage networks of NixOS machines in environments like Amazon EC2 and VirtualBox.

尽管目前NixOS是处在研究阶段,但它已经可供下载试用了。目前NixOS内不是所有日常软件都有(比如针对特定硬件的软件或者技术支持),需要自己实现和添加。下面是现有的配置:

NixOS提供一个完整的X11/KDE4桌面环境,其他窗口管理器和Gnome的部分功能也有可用的。使用systemd管理系统服务。它能支持不少服务(诸如Apache HTTPD,PostgreSQL, and Tomcat),都可以通过configuration.nix一目了然地进行管理。基于Nix Packages collection(Nixpkgs),它提供了对2500个左右的软件包的快速安装访问。支持对硬件的自动识别:在启动过程中内核自动加载所有已识别的硬件驱动。它还带有用于打印的CUPS;对各种无线卡的支持等等。目前支持32位和64位的cpu(i686-linux 和 x86_64-linux),对ARM的支持尚处于实验阶段。

1、不易损坏/易于恢复
就其核心而言,NixOS 是为长期使用而构建的。这并不意味着它像 Debian 那样用多年前的软件包来保证稳定性,而是遵循一种不同的方法。为了理解 NixOS 为何如此稳定,让我们谈谈用户一般是如何破坏他们的系统的,即“依赖性问题或软件包冲突”在更新系统或安装一个新的软件包时,你一般会面临系统崩溃的风险。主要是因为你的软件包管理器无法满足依赖性,或者安装的软件包与现有系统冲突导致的。而 NixOS 有一个非常聪明的方法来处理这个问题。每当你升级你的系统或安装一个软件包时,系统的状态就会被重建,被称为超过当前的“新世代(new generation)”。

nix os listing generations via terminal

因此如果在使用新的软件包或更新时遇到任何麻烦,可以随时回滚到“旧世代(old generation)”,在那里你会找到系统以前的状态。即使系统无法访问,也能在启动时找到以前几代。

2、可重复性
通过一个配置文件,你可以为其他物理系统创建一个你当前环境的副本。该功能带来的好处是,可以使用 Nix 配置文件进行安装和配置。


当有了适合你的用途的配置文件,将该文件发送到新的系统中,用你的配置文件替换默认的配置文件。就是这么简单!重建配置,升级系统,并通过给定的命令进行切换:
sudo nixos-rebuild switch --upgrade

将在几分钟内拥有与你的主机上完全相同的开发环境,并进行复制。

3、轻松回滚
虽然可能已经从 NixOS 的 “世代(generation)” 特性中得到了灵感。但还有更多的内容。️NixOS 在很大程度上依赖于符号链接。一般来说,在其他 Linux 发行版中,当升级一个软件包时,新的软件包会取代旧的。但 NixOS 不是这样的。在 NixOS 中,软件包被隔离并存储在一个单独的目录中,这就是使用符号链接的原因。每当升级一个软件包时,NixOS 会调整符号链接来定位新的软件包,但不会删除旧的。因此,如果面临与新包的冲突,只需切换到旧世代,符号链接有助于定位旧版本的包。

4、Nix 包管理器
Nix 包管理器允许你访问超过 80,000 个软件包!不仅仅局限于 Linux,它还可以在 macOS、WSL2、Docker 等平台上使用。而且软件包的可用性与 AUR 相似,甚至比 AUR 更好,因为你应该在 Nix 包管理器上找到几乎所有的东西。例如想安装 Librewolf 浏览器,这在大多数 Linux 发行版的默认仓库中是不可用的。但Nix有它!这意味着你可以依靠 Nix 包管理器来安装几乎所有的软件包。如果有先前的 Linux 经验,它也相对容易理解。总而言之,Nix 包管理器令人印象深刻!

5、使用同一软件包的多个版本
这对开发者来说可能是至关重要的,有些应用需要特定依赖的旧版本,而有些则需要最新的版本。而且如前面提到的,Nix 将包安装到一个特定的子目录中,每个包都是隔离的,所以一个包不会干扰另一个包!在使用 Nix 之前,我使用虚拟机和容器来满足同一软件包的不同依赖性,尤其是 PHP,但 NixOS 为我的工作流程带来了奇迹。

6、无需安装就能测试软件包的能力
可以使用 nixos.org,它通过临时修改$PATH环境变量来测试一个包。且没有任何限制。你能够测试每一个可供安装的软件包!


包管理器-Nix v2.8 发布

Nix 是一个操作系统包管理器。同 RPM、APT 和许多其它的软件包管理系统一样,它可以用来控制软件包的安装。Nix 可以用来管理 NixOS 操作系统中包括 Linux 内核在内的所有部分。Nix 2.8 正式于2022年4月下旬发布,更新内容如下:
新的实验性命令: nix fmt,它将 formatter.<system> flake 输出所定义的 formatter 应用于 flake 中的 Nix 表达式。
各种 Nix 命令现在可以使用 -file - 从标准输入读取表达式。
新的实验性内置函数 builtins.fetchClosure 可以在评估时从二进制缓存中复制一个闭包,并将其重写为内容地址形式。和 buildins.storePath 一样,它允许导入预先建立的存储路径;不同的是,它不要求用户配置二进制缓存和可信的公钥。
新的实验性功能:impure derivations
nix store mak-content-addressable 已被更名为 nix store mak-content-addressed
nixosModule 的 flake 输出属性已被重新命名,与 Nix 2.7 中的 .default 重命名一致。
nix run 现在对其接受的内容更加严格。

最新版本:22.05
NixOS 作为围绕独特的 Nix 软件包管理器构建的 Linux 发行版,5月下旬推出了2022年的首个版本。NixOS 22.05 建立在 Nix 2.8 软件包管理器之上,它带来了更好的性能、常规的改进,以及实验性的 nix fmt 命令。为了使 NixOS 更加人性化,NixOS 22.05 为这个 Linux 发行版带来了一个图形化的安装程序。NixOS 的图形安装程序是建立在 Calamares 安装程序框架之上的。值得关注的更新内容如下:
x86_64-linux 上的 Firefox 浏览器现在使用了配置文件指导下的优化,从而带来了更灵敏的浏览体验;
GNOME 已经升级到了 42,PHP 8.1,Mattermost 已经更新到扩展支持版本 6.3,systemd 已经升级到了 250 版本;
Pulseaudio 已经升级到了 15.0 版本,PostgreSQL 现在默认为主要版本 14,默认的 GHC 版本已经从 8.10.7 更新到 9.0.2;
Nix 包管理器共有 9345 个新软件包和 10666 个更新软件包。
更多详情可查看此处

最新版本:23.05
2023年6月上旬,NixOS 正式发布了 23.05 版本,代号 "Stoat"。此版本除了引入新的和升级软件包外,还有以下亮点:
升级内核:默认 linux 版本从 5.15 -> 6.1,所有受支持的内核均可用;
systemd 升级至 v253.1,glibc 从 2.35 升级至 2.37;
Cinnamon 升级至 5.6,GNOME 升级至 44,KDE Plasma 升级至 v5.27;
Python 实现了 PEP 668,提供更好的反馈给尝试在系统范围内运行 pip install 的用户;
nixos-rebuild 现在支持额外的 --specialisation 选项,可用于更改开关和测试命令的专业化;
libxcrypt,提供 crypt (3) 密码哈希函数的库,是现在构建时不支持未标记为强的算法。这会影响用于系统登录(login(1)、passwd(1))的密码哈希算法的可用性,还会影响 Apache2 Basic-Auth、Samba、OpenLDAP、Dovecot 和许多其他软件包。
详情查看发行公告

NixOS 23.11 “Tapir” 版本现已于2023年11月未旬发布,该版本将在 7 个月内(直至 2024-06-30)接受错误修复和安全更新。自上一版本发布以来,23.11 版本包含了来自 2162 位贡献者的 40024 次 commit。此次发布的 Nixpkgs 中新增了 9147 个软件包,更新了 18700 个软件包。以及删除了 4015 个软件包,以保持软件包集的可维护性和安全性。除软件包外,NixOS 发行版还具有模块和测试功能。本次发布新增了 113 个模块,删除了 18 个模块。在此过程中添加了 1565 个选项,删除了 362 个。

GNOME 45:GNOME 已更新至第 45 版 "Rīga",其中引入了一个新的 image viewer、一个新的 camera app 以及一些其他更改。更多详细信息可参阅发行说明。

默认 LLVM 版本:在 Linux 和 Darwin 上,LLVM 软件包集的默认版本已更新至 16(从 11),其中引入了大量新功能和改进。有关变更的完整列表,请参见(LLVM)和(Clang)。

其它
FoundationDB 现在默认为主要版本 7。
PostgreSQL 现在默认主要版本 15。
GNOME 已更新至版本 45,详细信息参阅发行说明。值得注意的是,Loupe 已取代 Eye of GNOME 作为默认 image viewer,Snapshot 已取代 Cheese 作为默认 camera app,并且将不再安装 Photos。
hostapd 软件包支持 WiFi6(IEEE 802.11ax)和 WPA3-SAE-PK,同时对 hostapd 模块进行了重大修改。
LXD 现在支持虚拟机实例以补充现有的容器支持
nixos-rebuild 命令新增了一个 list-generations 子命令。参阅 man nixos-rebuild 了解更多详情。
systemd 已从 v253 更新到 v254,有关更改的更多信息参阅发行说明。
    如果不是 EFI 模式,则必须在休眠时指定 boot.resumeDevice。
    systemd 可能会就 ESP 分区(often /boot)的权限问题向系统发出警告,暂时可以忽略该警告,项目团队正在研究解决该问题的方法。
    建议使用 nixos-rebuild 启动和重启进行更新,因为在极少数情况下,在实时系统上切换到新一代 nixos-rebuild 可能会因挂载单元丢失而失败。
现在支持用 Rust 重新实现 sudo 的 sudo-rs 模块。新增了一个实验性模块 security.sudo-rs。由于 sudo-rs 当前的局限性,切换到该模块(通过 security.sudo-rs.enable = true;)会带来 sudo 行为的细微变化:与 terminfo 相关的环境变量不会为 root 和 wheel 保存;不允许 root 和 wheel 设置(或保留)任意环境变量。

注意:sudo-rs 模块仅通过 security.sudo-rs 进行配置,尤其不会自动使用先前设置的规则;例如,可以通过security.sudo-rs.extraRules = security.sudo.extraRules;来实现。​​​​​​​

glibc 已从版本 2.37 更新到 2.38,参阅发行说明了解更改内容。
linuxPackages_testing_bcachefs 现已被 linuxPackages_testing 软弃用。
建议考虑将 NixOS 配置的 boot.kernelPackages 更改为 linuxPackages_testing,直到发布支持 bcachefs 的稳定内核。
所有 ROCm 软件包均已更新至 5.7.0。ROCm 软件包属性集的版本号为:rocmPackages -> rocmPackages_5。
yarn-berry 已更新至 4.0.1。这意味着它不再支持小于 18.12 的 NodeJS 版本。更多详细信息参见上游变更日志。
如果用户通过 users.users.${USERNAME}.shell = ${CUSTOMSHELL} 启用了自定义 shell,则断言会要求他们同时设置 programs.${CUSTOMSHELL}.enable=true。这通常是安全的行为,但对于需要退出检查的用户来说,users.users.${USERNAME}.ignoreShellProgramCheck = true 就可以完成这项工作。
Cassandra 现在默认为 4.x,从 3.11.x 更新。

更多详情可查看官方博客


官方主页:http://nixos.org/