Windows 10 安裝 WSL 2 - 含 Docker 建立 Container 管理 Ubuntu 20.04

WSL (Windows Subsystem for Linux) 是微軟專為 Windows 環境下使用Hyper-V 技術執行 Linux 原生作業系統，這時候大家可能會思考的是為何不用 VMware 或 Virtual Box 呢？！

原因大有蹊蹺，我想這也是為何在這邊寫下文章的原因，其實就是顯示卡GPU 支援的關係，有些時候我會使用 GPU CUDA 進行機器學習或深度學習；然而，不論是 VMware 或 Virtual Box 的免費版本虛擬機對於 GPU 的支援很不友善，它們只是利用虛擬的方式來達到支援 GPU (畫面顯示功能)，目前我找到的資料說明都是需要直接在(伺服器)主機上安裝 VMware ESXi 系統，並透過 vSphere 技術才有辦法做到在 VMware 虛擬機上抓到實體 GPU，然而這就不是我們要的方式…

而我們要的其實是直接在Win10的虛擬機上就可以直接抓到實體 GPU，也就是我的主機明明是插著 GTX 1060 顯示卡，但在虛擬機裡面只有抓到 Intel CPU 顯示卡(Intel HD Graphics 4600)，找了很多相關支援的文章，都是直接被否決掉，所以才毅然決然放棄使用虛擬機 (VMware、Virtual Box)，改用 WSL 2 試試看，雖然它也是虛擬出來的，但它就是有辦法抓到實體 GPU，接下來就來說明安裝的步驟吧！

參考 WSL 2 支援 GPU 文章

安裝的步驟如下：

------------------------------------------------------------------------------

1. 加入 Windows Insider Program (參考加入)
2. PowerShell 開啟子系統 Linux
3. PowerShell 啟用虛擬機器
4. 設定 WSL 2 為預設執行版本並重新開機
5. 下載 Linux 核心更新套件
6. Microsoft Store 安裝 Linux 發行版本(Ubuntu 20.04)
7. 安裝及啟動 Docker
8. 安裝 Docker Desktop
9. 卸載子系統
10. 後記：WSL2 系統支援 GPU 其實沒有那麼難

-------------------------------------------------------------------------------

1. 加入 Windows Insider Program (參考加入)

【設定】 →【更新與安全性】 →【Windows 人員測試計畫】

測試人員計畫目前不一定需要加入，原因是 WSL2 在釋出前 Windows 10 還在一直更新中，其中當時官方是一定要加入測試人員，而且組建要更新在 20215(約2020/8) 以上才能順利執行 WSL2 新功能的支援，但目前若您的系統有持續更新，其實大多已經全面支援。請參考 Nvidia 以下說明（縱使不是測試人員 Windows 10 組建 19044 以上 WSL2 也都可以支援 GPU）

支援組建版本

2. PowerShell 開啟子系統 Linux 功能

開啟子系統 Linux 功能

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

3. PowerShell 啟用虛擬機器

dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

4. 設定 WSL 2 為預設執行版本並重新開機

再來進入 Windows 的 CMD 輸入以下的指令，設定 WSL 2 為預設執行版本

wsl --set-default-version 2

Windows 系統進行重新開機

5. 下載 Linux 核心更新套件

https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi

6. Microsoft Store 安裝 Linux 發行版本(Ubuntu 20.04)

https://www.microsoft.com/zh-tw/p/ubuntu-2004-lts/9n6svws3rx71?rtc=1#activetab=pivot:overviewtab

下載完成並進行開啟設定Linux使用者名稱及密碼

設定Ubuntu 20.04 為進入 Linux 的預設子系統（如果您還有安裝其它Linux版本：如SUSE、Centos、Red Hat…，或二個Ubuntu系統以上）

wsl --set-default Ubuntu-20.04

使用以下指令查看設定

wsl -l -v

7. 安裝及啟動 Docker

請依序執行以下步驟：

sudo apt update
sudo apt upgrade
sudo apt install docker.io
sudo service docker start

啟動時發生錯誤，接著要進行下一步驟

8. 安裝 Docker Desktop

Docker Desktop WSL 2 backend

下載Docker Desktop later release

安裝完後，會需要登出，請先做好儲存！
開啟Docker程式，依下列步驟設定
Settings →Resources →WSL Integration →啟動自己的虛擬機

OR

如果再不行就在linux環境下執行以下指令：

curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh
sudo service docker start

再來回到 Windows CMD 下指令

wsl -l -v

可以看到除了原本的【Ubuntu-20.04】，其它還多出了以下二個：

docker-desktop-data：用來儲存資料的區域，如同VM 的 VHD 檔案
docker-desktop：核心的服務，基本上等同使用Hyper-V

接下來如何啟動 Linux 呢？請參考以下三種方式

1、【bash】在 Windows 的 CMD 下指令【bash】，即進入預設的 Linux（WSL 2）

2、【wsl -d <distro>】 指定進入哪個 Linux 環境

3、【docker run -it ubuntu bash】這個指令實際上會下載一個 Ubuntu 的 Images，並執行起 Container ，可在 Docker Desktop 儲存庫看到已經受到管理。

Container 執行個體

此為下載ubuntu的image，Container即靠它來生成多個執行個體

9.卸載子系統

預設 wsl2 系統儲存資料夾及檔案(ext4.vhd)大概位址如下

C:\Users\<username>\AppData\Local\Packages\CanonicalGroupLimited.Ubuntu20.04onWindows_79rhkp1fndgsc\LocalState

接下來說明一下，如果這個系統我不想要了，先確認一下你的系統是否存在，請在Windows CMD下指令

wsl -l -v

確認存在「Ubuntu-20.04」，就直接下卸載指令

wsl --unregister <distroName>
wsl --unregister Ubuntu-20.04
或
wslconfig /u <distroName>
wslconfig /u Ubuntu-20.04

下完指令後，我看一下C:硬碟空間多出11G的空間，確認有刪除子系統！

10. 後記：WSL2 系統支援 GPU 其實沒有那麼難

為何會說到 GPU 支援的問題，因為參考我前面的畫面，其實我在 WSL1 下指令確認是否抓到顯示卡都會出現錯誤訊息，如下指令

nvidia-smi

都會一直出現下面錯誤訊息

nvidia-smi has failed because it couldn’t communicate with the NVIDIA driver. Make sure that the latest NVIDIA driver is installed and running.

但如果把 WSL1 的系統 Ubuntu 卸載後，重新用 WSL2 安裝一次，並在系統安裝完成後下指令 【nvidia-smi】就直接得到 GPU 支援的訊息畫面，如下：

以上，大致上都可以在 Windows 裡執行起來，接下來就看自己如何來使用它，如果有遇到什麼問題也可以提供出來討論，謝謝！