不可变文件系统、无状态、声明式配置，是 Linux 发行版的未来么？

[ryan4yin]

不知道是不是因为我自己最近一直在折腾 NixOS ，还写了点 NixOS 的入门教程，发觉 V 站上有越来越多的人在推荐 NixOS 、SliverBlue 等比较有特点的发行版 。比如说前两天这个帖子：

https://www.v2ex.com/t/953897#reply81

SliverBlue 感觉是个很新的发行版，而 NixOS 虽然不新，但确实是在最近几年听得越来越多。

结合 Docker/Kubernetes/Terraform 这样的容器即代码、声明式集群管理系统、声明式配置工具的发展趋势，就感觉 Linux 现在的发展也有点切合这个趋势。

也跟人讨论过这个问题，朋友感慨为什么 2023 年了大家才发现声明式配置、不可变系统的好处... 也有一些 NixOS 用户疑惑，为什么 NixOS 用户群现在才这么点，Flakes 咋到现在还是个实验特性，感觉很不应该...

[duke807]

不觉得能撼动 gentoo 做为发行版的尽头的地位

[codehz]

如果要推广给个人用户的话，还是一键 A/B 分区（加验证禁止修改 root ），软件尽可能单独用户安装的模式比较合适

[crz]

@duke807 lfs?

[ryan4yin]

@codehz #2 我主要是考虑开发者群体，有能力理解声明式配置，可复现的开发环境对开发也有很大的好处。

@duke807 #1 没用过 Gentoo ，不过 NixOS 跟它有一点一样，就是都是源码发行版。

@crz #3 LFS 主要意义在于学习 Linux ，感觉没啥实用价值，没见过几个人长期自己折腾 LFS 当桌面的，太 Geek 了.

[aloxaf]

这有啥不应该的，喜欢折腾 Linux 的终究是少数，大多数人用 Linux 只是为了干活。
至于服务端，如果有大公司去推倒是有可能，不然谁敢在服务器上用小众发行版，出了事儿怎么办？

说白了，发行版的命运，一方面要靠自我奋斗，但另一方面也要考虑到历史的行程……

[Masoud2023]

感谢分享，第一次知道这个。

不知道服务器用这个怎么样，想试试 debian12 加 nix 的体验如何。

[chengleqi]

我之前看过个 nixos 的视频，好像不符合 Linux 目录规则？这个是怎么解决的？

[vcn8yjOogEL]

当然是，早就通过实战检验了，使用者最多的不可变系统叫 Android

[ryan4yin]

@chengleqi 是的，简单的说，NixOS 为了极致的系统管理能力，将系统的所有文件都放在了 /nix/store 里面，并且设置为 readonly 避免被用户修改。
在系统启动时，所有 FHS 相关目录才会被动态创建，比如 /bin /usr/bin /var /tmp 等文件夹，这些文件夹中的初始内容全都是指向 /nix/store 的 symlink.

也就是说 NixOS 不遵循 Linux FHS 规范，但是通过 symlink 一定程度上兼容了最核心的一些 FHS 路径，使系统能正常运行。

但是这导致用户无法在 NixOS 上执行任何其他系统上构建的程序，因为绝大部分程序都依赖的 glibc 不在标准路径下。
解决方法有很多，源码包可以通过在 NixOS 上重新编译一份来解决，二进制包可以通过 patchelf 修改动态链接库路径，也可以模拟一个 FHS 环境来运行这些程序。详见：

https://nixos-and-flakes.thiscute.world/zh/best-practices/run-downloaded-binaries-on-nixos

[ryan4yin]

@vcn8yjOogEL 想了下还真是，Android 包老早就是不可变了，还带签名校验，灯下黑了我。

[pokon548]

不可变系统严格意义上不是未来，而是当下。因为目前已经有很多流行的商业产品了，例如 Xbox / Nintendo Switch （ A / B 更新，共同点是更新近乎无下线时间，重启即更新好）。至于 NixOS / Fedora SilverBlue 不火，个人认为主要还是生态和用户面不够广。

无状态的生态是硬伤，因为很多程序没有按照这个思路去设计。声明式配置同理

[ysc3839]

去掉无状态基本就是 Android 了，不可变文件系统，系统功能由代码和配置文件控制

[L4Linux]

这种类型或许适合服务器，但不适合个人用户。

[deorth]

我感觉不如滚动更新+文件系统快照

[flyqie]

@aloxaf #5

太暴力了。。

不过小众发行版之所以小众，一方面是机遇，另一方面也是自身解决的痛点问题所导致的。

[angrylid]

我觉得 Linux Desktop 如果有未来，要么是 Chrome OS 要么是 Steam OS

[flyqie]

@angrylid #16

wayland 和 x11 ，还有 google 造的轮子。。

linux 桌面。。不好搞啊。

[angrylid]

@flyqie 且如果 Chrome OS 或 Steam OS 真的在未来有一席之地，那说明是他们的商业模式走通了，而非是在技术上有什么一骑绝尘的特性。那他们会成功在瞄准了 Windows 鞭长莫及的市场，而不是解决了 Windows 的技术痛点。

[lucifer9]

NixOS 以前我问过一个长期的用户，有些软件的配置需要查好多选项应该怎么写，而且还有 configuration.nix 和 home.nix 里面同一个软件可以用的选项不一样，这些都要怎么知道。得到的回答是看源码。后来他又补充了一句，要是你有之前就写好的配置，可以直接用 builtin.readFIle 还是啥的直接导入到 nix store 。听上去还挺方便。后来我仔细想了一下，这跟我自己用 stow+git 管理配置，系统自动快照有啥区别

[yyws2012]

预言：声明式配置会一直保持小众。不可变发行版会在 10 年成为主流

[ryan4yin]

@lucifer9 #19 单纯从 dotfiles 管理的角度看，我也觉得没啥区别。
但是 NixOS 作为一个 OS ，它的配置显然不仅仅只能管 dotfiles ，它的配置文件可以管理整个操作系统的大部分状态。

[ryan4yin]

@lucifer9 #19 哦漏了一点，你用系统自动快照来管理系统状态。

这里的区别在于，系统快照的内容是不可复现的，快照内容不包含如何从零构建这个快照的「知识」，是不可解释的。

而 NixOS 的配置是一份从零构建出一个一模一样的 OS 的「知识」，是可解释的，而且可以通过简单几行命令就自动完成这个构建。NixOS 配置本身既是一份记录你的 OS 都做过哪些变更的文档，也是用于自动构建出这个 OS 的配置。

[ryan4yin]

接前文 #22 ，NixOS 有这么一份可解释的、声明式的「知识」的好处在于：

1. 对系统做任何修改都很方便、安全、干净
2. 可以很方便地分享给别人，其他人也能通过简单的配置内容审查，确定你的配置是无害的

[lucifer9]

@ryan4yin 快照是滚挂了有个后悔药，方便修复。不是跟 NixOS 那样同步每一次配置更改的。
配置文件不止是 dotfiles 。自己安装新软件，改动配置，测试成功以后都会提交一下 git 的。历史就在 git 里面。
需要重新构建的话，我这边从格盘，分区，安装所有软件包，复原相应的配置文件都有脚本的，需要恢复到哪一步 checkout 相应的 commit 就行的。

[ryan4yin]

@lucifer9 理解，你自己写脚本安装软件、恢复配置文件，恢复整个环境，当然也完全可行，毕竟很多运维都是这么干的。

[huangmingyou]

我用 ansible 维护桌面环境，遇到要重做新系统，就跑一下 ansible 搞定。

[huangmingyou]

看了一下 op 的 nixos 的说明文档，感觉这系统违反了 unix 哲学。明明很简单的事情搞的很复杂。各个层次也搞的很混乱。比如可以用 puppet,ansible 来维护系统状态，可以用 lvm snapshot 来维护数据状态。偏偏都要搅和到一起。

[ryan4yin]

@huangmingyou NixOS 只负责维护系统状态，数据状态还是需要 lvm snapshot 来维护。

[chengleqi]

@ryan4yin 感谢详细的回答，受教了

[ryan4yin]

@lucifer9 @huangmingyou #24 #28 我一起回复下吧，用传统 Linux 发行版、脚本或者 ansible 等工具，当然都能实现同样的功能，毕竟这么多年业界都是这么用的。

而 NixOS / Fedora SilverBlue / Android 以及其他类似的发行版，它们或多或少拥有的，比这些传统方法更有优势的特性就在于本文的标题：

不可变文件系统、无状态、声明式配置

如果各位有用过帖子前面提过的 Docker/Kubernetes/Terraform/Pulumi 这些现代化运维工具，应该会比较能理解这一点。

[ryan4yin]

@lucifer9 @huangmingyou 如果单纯说 NixOS 跟自己写脚本以及用 Ansible 、Dockerfile 的区别，我暂时想到的是，NixOS 把环境的「可复现性」提升了一个级别，另外它的「声明式配置」也是前面几种方法所没有的。

先说下「可复现性」，Ansible 、Dockerfile 、自己写脚本，实质上都存在不可复现的安全隐患。
比如说你会用 `apt install curl` 来安装一个 curl 包，用 `pip isntall xxx` 安装一个 python 包，一个月前在 ubuntu 20.04 上跑它，跟现在跑它，下载到的包版本是可能会更新的。这通常不会导致啥问题，但是一旦出现不兼容变更的更新，那麻烦就大了。
而 NixOS 的 Flakes 功能，跟 go.sum/package-json.lock/cargo.lock/poetry.lock 一样，不需要手动做任何配置，它默认就会通过 hash 值、git commit 等手段完全锁定所有依赖包的版本号与 hash id ，这就极大地提升了环境的可复现性。

再说「声明式配置」，声明式配置工具将底层的复杂操作全部封装在了它内部，只给用户提供了简洁且必要的声明式参数。我想用过 terraform/kubernetes 的人都应该能体会到它的好处，通过改几行配置，就可以简单地更换系统的各种组件，或者直接创建并配置好一整套包含 k8s/mysql/redis 在内的云上微服务系统。如果自己写脚本或者用 ansible 去做，那这会是个大工程，要达到众多贡献者维护的 terraform 等工具的稳定性，更不知道要花多少精力。

[Chobits]

个人感觉，NixOS 的问题是官方文档很有限还很分散，如果遇到特殊需求了需要自己打包，就得去翻源码；官方的 cache 在国内不能访问，国内的镜像 cache 又不完整，光是安装就很看脸。至于 flake 、home-manager 等实验特性，文档嘛，呵呵。

想装个 virtualbox ，直接是一堆报错，还不说明是哪里的问题。

NixOS 比 Ubuntu 的发表时间还长，20 多年了还没流行开，主因还是自身问题太多了。

[ryan4yin]

@Chobits 是这么回事，导致 NixOS 小众的问题很多都来自它自身，文档跟社区自身问题都很大。
至于国内网络，这个确实...没梯子的话会很麻烦。