如何使用 systemd-nspawn 容器设置嵌套的 Wayland 桌面环境，例如 VirtualBox

How to set up nested Wayland Desktop Environment with systemd-nspawn container, like VirtualBox

这是问答，分享我基于 Whosebug 的标题技巧 rule/encouragement

https://Whosebug.blog/2011/07/01/its-ok-to-ask-and-answer-your-own-questions/

https://whosebug.com/help/self-answer

我可以回答我自己的问题吗？

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原始回购是

https://github.com/kenokabe/wayland-desktop-container

如何使用 systemd-nspawn 容器设置嵌套的 Wayland 桌面环境，例如 VirtualBox

本教程将指导您在计算机上设置 Wayland Desktop Environment with linux systemd-nspawn 容器。这类似于 VMware Workstation 或 VirtualBox，但 linux 仅具有最小的开销性能。

快速查看最终结果

特点和优势

✓ 硬件独立容器OS 通过硬件抽象，通过 systemd-nspawn 容器技术以极其高效、最小的性能开销方法
✓ 在启用 systemd 的 linux 主机之间 100% 可移植，轻松备份和恢复
✓ 3D桌面效果等直接渲染作品
✓ 视频和声音作品
✓ 网络开箱即用
✓ 不太可能弄乱主机OS和主机OS和硬件的不频繁重启操作，而是享受容器OS的即时虚拟启动、关机和重启。

方法总结

  1. 启动 kwin_wayland window,
    嵌套在您当前的桌面环境中。

  2. 用systemd-nspawn

    3. 启动你的容器OS

  3. 来自容器OS控制台：
    (a) 向目标 kwin_wayland window.
    启动桌面环境，例如 XFCE or LXQt (b) 只需准备您最喜欢的启动器应用程序，例如 synapse or xfce4-panel 即可进行最小设置。

遍历

主机OS 最少的应用程序

主机OS可以是任何带有systemd的linuxOS，桌面环境可以是Wayland或legacy X11。

虽然，Wayland hostOS显然更可取，但情况还不成熟。截至 2017 年 3 月，只有 Fedora 25 将基于 Wayland 的 GNOME 会话作为基于 X11 的默认会话，但其他发行版则没有。最新版本的 KDE-Plasma 在 X11/Xorg 下稳定，但在 Wayland 下不稳定。

可能，如果您使用 GNOME 作为主机环境，请选择 Wayland，但如果是 Plasma 或其他 DE，请保守使用 X11/Xorg 以确保稳定性。

这种方法在两种情况下都非常有效，我个人使用Arch Linux with KDE-Plasma(X11/Xorg)。

安装systemd-nspawn和kwin_wayland

有些发行版如 Arch 已经有 systemd-nspawn，但其他发行版如 Ubuntu 没有。

systemd-nspawn

Binary package “systemd-container” in ubuntu xenial

昆韦兰

Binary package “kwin-wayland” in ubuntu xenial

Arch 可能在 xorg-server-xwayland 包中有 kwin_wayland。

启动kwin_waylandwindow

KWin 被誉为功能最齐全、最稳定的 window 管理器之一。 这是一个直接呈现 wayland window space 由 KWin 管理并嵌套在您当前的桌面环境中。

Starting a nested KWin @KWin/Wayland - KDE Community Wiki
Since 5.3 it is possible to start a nested KWin instance under either X11 or Wayland:

export $(dbus-launch); \
kwin_wayland --xwayland &;

for fish shell

export (dbus-launch);

启动你的容器OS

sudo systemd-nspawn \
-bD /YOUR_MACHINE_ROOT_DIRECTORY \
--volatile=no \
--bind-ro=/home/YOUR_USERNAME/.Xauthority \
--bind=/run/user/1000 \
--bind=/tmp/.X11-unix \
--bind=/dev/shm \
--bind=/dev/dri \
--bind=/run/dbus/system_bus_socket \
--bind=/YOUR_DATA_DIRECTORY

将宿主机OS的/YOUR_DATA_DIRECTORY绑定到容器OS，这样就可以在两者之间共享数据目录，同时你的容器OS 可以保持尽可能小和干净，有利于便携性和 backup/restore.

登录容器OS控制台。

通常，您从 minimal/server OS 映像构建容器发行版 OS。

记住，您不需要安装 X11/Xorg 显示服务器，或容器的 wayland OS 因为 kwin_wayland window扮演角色。

为目标启动桌面环境 (XFCE) kwin_wayland window。

请记住，KWin 已经 运行ning，它是一个功能完整且功能强大的 WindowManager。您可以通过快捷键使用 KWin 启动和切换任务，或者准备您最喜欢的启动器应用程序，例如 synapse 或 xfce4-panel 以进行最小设置。

但是，如果我们需要对用户更友好的桌面环境，只需安装并启动 XFCE 或 LXQt 即可 运行 以及 KWin。

来自容器OS控制台：

export XAUTHORITY=/home/YOUR_USERNAME/.Xauthority; \
export XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000; \
export CLUTTER_BACKEND=x11; \
export QT_X11_NO_MITSHM=1; \
xfce4-session --display :1;

默认最大化并删除 kwin_wayland window 的边框

您可能想删除容器的框架OS，这是在 Plasma（主机的 DEOS）上的方法。

最终结果

确认 XFCE 环境识别 运行ning 在 XWAYLAND 显示器上。

XWayland 实现兼容层以在 Wayland 上无缝 运行 遗留 X11 应用程序。

到目前为止，更像是例外，如果你安装 GUI libraries of wayland，带有特定的标志，你可以在 wayland 上本地看到 GUI 应用程序 运行。

左边是 kate window 与 Xorg/X11 兼容模式。
右边是window with wayland native mode.

如您所见，原生 wayland 应用程序不反映当前 window 主题，XFCE 面板不显示应用程序任务，您无法分辨性能差异，只要您使用PC正常应用。

所以，可能没有太多理由追求 wayland 本机模式应用程序。 但对于 3D 游戏，情况可能会有所不同，并且在 Raspberry Pi.

等小型设备上会大不相同

（可选）旧版 X11/Xorg

尽管本教程主要关注嵌套的 wayland window，Xephyr（运行 作为 X 应用程序的嵌套 X 服务器）已经存在很长时间了。

与 kwin_wayland 不同，Xepher 未针对直接渲染进行优化并且 KWin Window 管理器未捆绑，因此如果您 运行 KWin 或其他直接渲染作曲家Xepher 的顶部，事情进展缓慢且效率低下，因此不推荐，但方法如下：

Xephyr -ac -screen 1200x700 -resizeable -reset :1 &;

主机OS与容器OS交互

您不能在 HostOS 和 ContainerOS 之间复制和粘贴。
您可以考虑使用 GoogleKeep 在 HostOS 和 ContainerOS 之间共享内容，当然，您应该通过 systemd-nspawn bind 共享目录。

便携性

您可以 "backup/recover" 或 "copy" 或 "move" 大陆 OS 到任何地方，无论

  • 内核更新
  • 硬件驱动
  • 磁盘分区（/etc/fstab等）
  • GRUB/UEFI 配置

或任何其他典型的集成故障！

请注意主机内核版本。

备份

你的机器目录./machines
你的机器备份目录./machines-bak
你的机器映像目录 arch1

cd ~/machines/
sudo tar -cpf ~/machines-bak/arch1.tar arch1 --totals

恢复

cd ~/machines/
sudo tar -xpf ~/machines-bak/arch1.tar --totals

备份工具

上面的 tar 命令可能不是最聪明的方法，但是，它是一种经过验证的可靠方法，无需安装任何额外的工具。通常，简单是最好的。

不过，您可以select各种备份工具以提高效率。

Synchronization and backup programs @ArchWIKI

Git 底座 bup 看起来不错，很新。

您可能会考虑从容器中移除什么 OS

任何硬件相关因素，例如：

  • linux 具有各种驱动程序的内核
  • /etc/fstab
  • NetworkManager.service 共 systemd

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