Windows 安装 WSL2 并运行 Ubuntu 22.04 指南

发布于:2025-05-09 ⋅ 阅读:(18) ⋅ 点赞:(0)

Windows 安装 WSL2 并运行 Ubuntu 22.04 指南

本文为 Windows 10 和 Windows 11 用户提供从零开始搭建 WSL2 环境的详细指南,涵盖安装 Ubuntu 22.04、自定义存储位置、性能优化以及常见问题排查。无论你是开发者、运维工程师还是 Linux 爱好者,本文将助你快速上手 WSL2。


为什么要选择 WSL2 而非 VirtualBox 等虚拟机?

在选择运行 Linux 环境时,WSL2(Windows Subsystem for Linux 2)与 VirtualBox、VMware 等传统虚拟机相比具有显著优势。以下是选择 WSL2 的主要理由:

1. 更高的性能和资源效率

  • 轻量级虚拟化:WSL2 使用 Hyper-V 架构的轻量级虚拟机,相比 VirtualBox 的完整虚拟化,占用更少的 CPU 和内存资源。
  • 动态内存管理:WSL2 支持动态分配内存,并在空闲时通过 autoMemoryReclaim 释放内存,而 VirtualBox 通常需要预分配固定内存。
  • 快速启动:WSL2 可在数秒内启动 Linux 环境,而 VirtualBox 启动完整虚拟机通常需要更长时间。

2. 无缝的 Windows 与 Linux 集成

  • 文件系统互操作:WSL2 支持直接访问 Windows 文件系统(通过 /mnt/),并提供高性能的文件共享,而 VirtualBox 需要配置共享文件夹,性能较低。
  • 命令行集成:WSL2 可在 Windows Terminal 或 PowerShell 中直接运行 Linux 命令,无需切换到虚拟机界面。
  • 端口转发:WSL2 支持 localhost 端口无缝转发,方便开发和测试,而 VirtualBox 需要复杂网络配置。

3. 开发体验优化

  • 工具链支持:WSL2 与 Visual Studio Code、Docker Desktop 等开发工具深度集成,适合现代化开发工作流。VirtualBox 需额外配置以实现类似功能。
  • WSLg(GUI 支持):Windows 11 的 WSL2 支持运行 Linux GUI 应用(如 Firefox),无需额外安装 X 服务器,VirtualBox 则需要手动配置图形界面。
  • 嵌套虚拟化:WSL2 支持在 Linux 环境中运行 Docker 或其他虚拟化工具,适合云原生开发,而 VirtualBox 的嵌套虚拟化配置复杂。

4. 简化的管理与更新

  • 一键安装:WSL2 可通过 wsl --install 快速部署,相比 VirtualBox 的繁琐安装和配置过程更简单。
  • 自动更新:WSL2 内核通过 Windows Update 自动更新,Ubuntu 发行版通过 apt 维护,管理成本低。VirtualBox 需要手动更新虚拟机镜像和扩展包。
  • 存储优化:WSL2 使用虚拟硬盘(.vhdx)动态扩展存储,占用空间小,而 VirtualBox 虚拟机镜像通常占用较大固定空间。

5. 微软官方支持

  • WSL2 是微软官方产品,与 Windows 生态高度兼容,社区活跃,更新频繁。VirtualBox 虽功能强大,但依赖第三方维护,可能存在兼容性问题。
  • WSL2 提供详细的官方文档和 GitHub 社区支持,问题排查更便捷。

适用场景对比

特性 WSL2 VirtualBox
性能 高(轻量级虚拟化) 中等(完整虚拟化)
Windows 集成 无缝(文件、端口、命令行) 有限(需共享文件夹、网络配置)
GUI 支持 原生支持(Windows 11 WSLg) 需要额外配置 X 服务器或图形界面
开发工具集成 优秀(VS Code、Docker 等) 一般(需手动配置)
管理复杂度 低(一键安装、自动更新) 高(手动配置、更新)
存储占用 动态扩展(小) 固定分配(较大)

什么时候选择 VirtualBox?

  • 需要运行完整的 Linux 桌面环境(如 GNOME、KDE)或非 Ubuntu 发行版。
  • 需要模拟复杂网络拓扑或多虚拟机环境。

结论:对于开发者、学生或需要在 Windows 上快速运行 Linux 环境的个人,WSL2 提供更高效、便捷的体验。对于需要完整虚拟化或特殊硬件模拟的场景,VirtualBox 可能更适合。


一、前置条件:确认操作系统支持性

在安装 WSL2 之前,需确保你的 Windows 系统满足最低要求。

Windows 11

  • 默认支持 WSL2,无需额外检查。
  • 推荐版本:22H2 或更高,以支持 systemd 和 WSLg(GUI 应用支持)。

Windows 10

  • 最低要求:1903 版本(Build 18362) 或更高。
  • 推荐版本:20H2 或更高,以获得更好的性能和功能支持。
查看系统版本
  1. Win + R,输入 winver,回车。
  2. 弹窗将显示 Windows 版本和 Build 号。
升级系统

若版本不符合要求:

提示:建议备份重要数据后再升级系统,以防意外情况。


二、安装 WSL2

WSL2 提供两种安装方式:一键安装(推荐新手)和手动安装(适合需要自定义的用户)。

方法一:一键安装(推荐)

  1. 以管理员身份打开 PowerShellWindows Terminal

  2. 执行以下命令:

    wsl --install
    
  3. 系统将自动:

    • 启用 WSL 和虚拟机平台功能。
    • 下载并安装最新 WSL2 内核。
    • 安装默认的 Ubuntu 发行版(若无其他指定)。
  4. 重启电脑以完成安装。

注意:若命令未自动安装 Ubuntu,可在后续步骤手动安装 Ubuntu 22.04.

方法二:手动安装

适合需要精确控制安装过程的高级用户。

  1. 启用必要功能
    以管理员身份运行 PowerShell,执行:

    dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
    dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
    
  2. 重启电脑

    shutdown /r /t 0
    
  3. 安装 WSL2 内核更新

  4. 设置 WSL2 为默认版本

    wsl --set-default-version 2
    

提示:若需确认 WSL 是否安装成功,可运行 wsl --version 检查版本信息。


三、安装 Ubuntu 22.04

Ubuntu 22.04 LTS 是长期支持版本,稳定且适合大多数开发场景。以下提供两种安装方式。

方法一:通过 Microsoft Store 安装

  1. 打开 Microsoft Store
  2. 搜索 Ubuntu 22.04 LTS
  3. 点击 获取 并安装。
  4. 安装完成后,启动 Ubuntu,设置用户名和密码.

方法二:通过命令行安装

  1. 在 PowerShell 中运行:

    wsl --install -d Ubuntu-22.04
    
  2. 安装完成后,WSL 将自动启动 Ubuntu 并提示设置用户名和密码。

注意

  • 用户名和密码仅用于 Ubuntu 内部,与 Windows 账户无关。
  • 若 Microsoft Store 访问受限,推荐使用命令行方式。

四、管理存储:默认位置与自定义迁移

WSL2 的虚拟硬盘文件(.vhdx)默认占用系统盘空间,可能导致 C 盘空间不足。以下介绍如何查看默认存储位置并迁移到其他磁盘。

默认存储位置

Ubuntu 22.04 的文件默认位于:

C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Packages\CanonicalGroupLimited...UbuntuonWindows_...
  • 包含一个扩展名为 .vhdx 的虚拟硬盘文件,存储 Ubuntu 的完整文件系统。
  • 默认占用空间约为 1-2GB,随使用逐渐增长。

自定义存储位置

通过导出和导入操作,可将 Ubuntu 迁移到其他磁盘(如 D 盘)。

  1. 导出 Ubuntu 发行版

    wsl --export Ubuntu-22.04 D:\WSL\Ubuntu2204_backup.tar
    
    • 将 Ubuntu 22.04 导出为 .tar 文件,存储在 D:\WSL 目录。
  2. 注销旧发行版

    wsl --unregister Ubuntu-22.04
    
    • 删除旧的 Ubuntu 发行版,释放 C 盘空间。
  3. 导入到新位置

    wsl --import Ubuntu-22.04 D:\WSL\Ubuntu2204 D:\WSL\Ubuntu2204_backup.tar --version 2
    
    • 将 Ubuntu 导入到 D:\WSL\Ubuntu2204 目录,确保使用 WSL2。
  4. 验证迁移

    wsl -l -v
    
    • 确认 Ubuntu-22.04 已正确导入并运行在 WSL2。

提示

  • 迁移后,建议定期备份 .tar 文件以便恢复。
  • 若需调整虚拟硬盘大小,可使用 wsl --manage 命令(Windows 11 24H2 及以上支持)。

五、WSL2 常用命令速查

以下是管理 WSL2 的核心命令,建议收藏以便随时参考。

命令 说明
wsl --list / -l 列出所有已安装的发行版
wsl --list --verbose / -l -v 显示详细信息(包括版本和默认发行版)
wsl --set-version <发行版名> 2 将指定发行版切换到 WSL2
wsl --set-default <发行版名> 设置默认运行的发行版
wsl --set-default-version 2 设置新安装的发行版默认使用 WSL2
wsl --shutdown 关闭所有运行中的 WSL 实例
wsl --terminate <发行版名> 强制终止指定发行版
wsl --unregister <发行版名> 注销并删除指定发行版
wsl --export <发行版名> <文件路径> 导出发行版到指定路径
wsl --import <发行版名> <路径> <文件> 导入发行版到指定位置

提示:使用 wsl --help 可查看完整命令列表。


六、性能优化:配置 .wslconfig

WSL2 的性能可以通过全局配置文件 .wslconfig 进行优化,文件位于:

C:\Users\<用户名>\.wslconfig

若文件不存在,需手动创建。

推荐配置模板

[wsl2]
memory=6GB               # 限制最大内存使用量
processors=4             # 指定 CPU 核心数
swap=8GB                 # 交换空间大小
swapFile=D:\WSL\swap.vhdx # 自定义 swap 文件路径
autoMemoryReclaim=true   # 自动回收未使用内存
localhostForwarding=true # 启用 localhost 端口转发
guiApplications=true     # 启用 WSLg(GUI 应用支持)
gpu=true                 # 启用 GPU 加速(需支持的 GPU 驱动)
dns=8.8.8.8              # 使用 Google DNS
networkingMode=mirrored  # 启用镜像网络模式(支持 IPv6)
firewall=true            # 启用 WSL 防火墙集成
autoProxy=true           # 自动使用 Windows 代理
nestedVirtualization=true # 启用嵌套虚拟化(适合运行 Docker 等)

参数详解

参数 说明
memory 限制 WSL2 最大内存,避免占用过多宿主机资源。
processors 指定分配的 CPU 核心数,建议设为物理核心数的一半。
swap 设置交换空间大小,推荐为内存的 1-2 倍。
swapFile 自定义交换文件路径,避免占用 C 盘。
autoMemoryReclaim 启用后定期回收未使用内存,提升宿主机性能。
localhostForwarding 允许 WSL2 与 Windows 共享 localhost 端口。
guiApplications 启用 WSLg,支持运行 Linux GUI 应用(Windows 11 独有)。
gpu 启用 GPU 加速,适合机器学习或图形密集型任务。
dns 自定义 DNS 服务器,解决网络解析问题。
networkingMode 设置为 mirrored 支持双栈网络(IPv4/IPv6)。
firewall 启用防火墙集成,提升安全性。
autoProxy 自动同步 Windows 代理设置,适合科学上网场景。
nestedVirtualization 启用嵌套虚拟化,支持在 WSL2 内运行虚拟机或容器。

应用配置

  1. 保存 .wslconfig 文件。

  2. 执行:

    wsl --shutdown
    
  3. 重新启动 WSL 或重启电脑。

参考资料


七、Ubuntu 内部配置:/etc/wsl.conf

/etc/wsl.conf 是 WSL2 发行版内部的配置文件,用于控制挂载、网络和启动行为。

推荐配置模板

[boot]
systemd=true

[automount]
enabled=true
root=/mnt/
options="metadata,umask=22,fmask=11"

[network]
generateHosts=true
generateResolvConf=false

[interop]
enabled=true
appendWindowsPath=true

[user]
default=<你的用户名>

参数详解

说明
[boot] systemd 启用 systemd(需 Windows 11 22H2 或更高)。
[automount] enabled 启用 Windows 磁盘自动挂载。
[automount] root 设置挂载点路径,默认 /mnt/
[automount] options 挂载选项,如 metadata 启用文件权限映射。
[network] generateHosts 是否生成 /etc/hosts 文件。
[network] generateResolvConf 是否自动生成 /etc/resolv.conf(设为 false 可自定义 DNS)。
[interop] enabled 启用 Windows 和 WSL 之间的互操作性。
[interop] appendWindowsPath 将 Windows PATH 添加到 WSL 环境变量。
[user] default 设置默认登录用户。

应用配置

  1. 在 Ubuntu 中编辑

    /etc/wsl.conf
    

    sudo nano /etc/wsl.conf
    
  2. 保存后,重启 WSL:

    wsl --shutdown
    

提示:若需自定义 DNS,可手动编辑 /etc/resolv.conf,并确保 generateResolvConf=false


八、常见问题排查与解决方案

以下是 WSL2 使用中的常见问题及解决方法。

1. Ubuntu 启动提示 systemd 无效

原因:Windows 版本不支持 systemd 或配置错误。
解决

  • 确保系统为 Windows 11 22H2 或更高(运行 winver 检查)。
  • 确认 /etc/wsl.conf[boot] systemd=true
  • 执行 wsl --shutdown 后重试。

2. 网络访问异常(如无法访问公网)

原因:DNS 解析失败或网络模式配置错误。
解决

  • .wslconfig
    

    中设置:

    dns=8.8.8.8
    networkingMode=mirrored
    
  • 清理 Windows DNS 缓存:

    ipconfig /flushdns
    wsl --shutdown
    
  • 检查 Windows 防火墙,确保未阻止 WSL 网络流量。

3. WSL2 占用内存过高

原因:WSL2 默认动态分配内存,可能占用过多资源。
解决

  • .wslconfig
    

    中限制内存:

    memory=4GB
    autoMemoryReclaim=true
    
  • 定期运行 wsl --shutdown 释放内存。

4. 如何彻底重置 WSL?

步骤

  1. 注销发行版:

    wsl --unregister Ubuntu-22.04
    
  2. 关闭 WSL:

    wsl --shutdown
    
  3. (可选)禁用 WSL 功能:

    • 打开 控制面板 > 程序和功能 > 启用或关闭 Windows 功能
    • 取消勾选 适用于 Linux 的 Windows 子系统虚拟机平台
    • 重启后重新启用。

5. WSLg(GUI 应用)无法运行

原因:Windows 11 配置或驱动问题。
解决

  • 确保系统为 Windows 11 且启用 WSLg(.wslconfigguiApplications=true)。
  • 更新 GPU 驱动。
  • 安装 X11 服务器(如 VcXsrv)作为备用。

九、扩展功能与进阶用法

1. 使用 Windows Terminal

  • 安装 Windows Terminal(Microsoft Store 提供),统一管理 WSL、PowerShell 和 CMD。
  • 支持多标签页、自定义主题和快捷键,提升终端体验。

2. 运行 GUI 应用(WSLg)

  • Windows 11 支持 WSLg,可直接运行 Linux GUI 应用(如 geditfirefox)。

  • 安装示例:

    sudo apt update
    sudo apt install firefox
    firefox
    

3. 在 WSL2 中运行 Docker

  • 启用嵌套虚拟化(.wslconfignestedVirtualization=true)。
  • 安装 Docker Desktop 并启用 WSL2 后端,或直接在 Ubuntu 中安装 Docker CE.

4. 集成开发环境

  • 在 WSL2 中安装 VS Code Server,结合 Windows 的 VS Code 实现无缝开发。

  • 示例:

    curl -fsSL https://code-server.dev/install.sh | sh
    code-server
    

十、📄 WSL2 快速参考卡片(A4 一页版)

一页速查,涵盖安装、管理和优化,适合打印或保存为 PDF。

安装与管理

# 一键安装 WSL2
wsl --install

# 安装 Ubuntu 22.04
wsl --install -d Ubuntu-22.04

# 查看发行版
wsl -l -v

# 设置默认 WSL2
wsl --set-default-version 2

# 关闭 WSL
wsl --shutdown

性能优化:.wslconfig

路径:C:\Users\<用户名>\.wslconfig

[wsl2]
memory=6GB
processors=4
swap=8GB
autoMemoryReclaim=true
networkingMode=mirrored
guiApplications=true

内部配置:/etc/wsl.conf

[boot]
systemd=true

[automount]
enabled=true
options="metadata"

[network]
generateResolvConf=false

快速排查

  • Systemd 无效:检查 Windows 11 22H2+ 和 /etc/wsl.conf
  • 内存过高:设置 memory=4GBautoMemoryReclaim=true
  • 网络问题:启用 networkingMode=mirroreddns=8.8.8.8

十一、总结与资源推荐

WSL2 是一个强大的工具,将 Linux 的灵活性与 Windows 的易用性结合,为开发者提供了高效的跨平台开发环境。通过本文的指南,你可以:

  • 快速安装并配置 WSL2 和 Ubuntu 22.04。
  • 优化存储、内存和网络性能。
  • 排查常见问题并探索进阶功能。

推荐资源


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