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今更ながら WSL2 の Alpine で Docker 環境構築

2022/06/23に公開

1件

Windows 11 Pro (21H2) で作業した備忘録になります．所々おかしなところがあるかもしれません．

WSL2 の環境構築

1. WSL2 のインストール

試していないのですが，wsl --install で環境構築ができるようですが，個人的にイメージの保存場所が好ましくないので，Manual installation steps for older versions of WSL | Microsoft Docs の手順で行います．

「Win+x」のショートカットキーで表示されるメニューから設定をクリックします．
「アプリ」→「オプション機能」→「Windows のその他の機能」から Windows の機能 を開きます．
「Linux 用 Windows サブシステム」，「仮想マシンプラットフォーム」にチェックを入れて， OK をクリックします．再起動を促されるので指示に従います．
管理者権限 で PowerShell を開き，wsl --update でカーネルをインストールします．
wsl --status で状態を確認します．既定のバージョンが 2 になっていないときは，wsl --set-default-version 2 で変更します．

wsl-status

既定の配布: Ubuntu
既定のバージョン: 2

Linux 用 Windows サブシステムの最終更新日: 2022/03/28
WSL の自動更新が有効になっています。

カーネル バージョン: 5.10.102.1

途中で説明を忘れそうなのでフォルダ構成を載せておきます．
もし参考にされる方がいたら，適宜読み替えて下さい．
　
ユーザ名: ignorant
フォルダ構成:

D/              : D ドライブ
└──wsl/         : WSL 関連のファイルをまとめるフォルダ
   ├──distros/  : ディストリビューションのイメージ
   ├──sources/  : wsl --export でエクスポートしたスナップショット
   ├──Alpine/   : Alpine をインストール
   └──bzimage   : カスタムカーネル

2. Alpine Linux のインストール

downloads | Alpine Linux から alpine-minirootfs-3.16.0-x86_64.tar.gz をダウンロードして，D:\wsl\distors に保存する．
'Windows Terminal' を起動して．PowerShell を立ち上げます．

プロンプト（PS D:\wsl\distors>）は省略しています．

cd D:\wsl\distors
wsl --import Alpine D:\wsl\Alpine .\alpine-minirootfs-3.16.0-x86_64.tar.gz
wsl -l -v           # Alpine が表示
wsl -d Alpine       # Alpine の実行
exit                # exit で シェルを終了して，Alpine 環境から抜ける
wsl -t Alpine       # Alpine を終了

Windows Terminal を再起動すると，メニューに Alpine が追加されるので，そこから Alpine を起動する．

プロキシ環境

プロキシ環境の場合は，下記のコマンドを実行します．

cat <<EOF > /etc/profile.d/proxy.sh
export http_proxy="http://proxy.url:port"
export https_proxy="http://proxy.url:port"
export no_proxy="localhost,127.0.0.1"
EOF

cat /etc/profile.d/proxy.sh # ファイルの確認
exit                        # シェルの終了

PowerShell から wsl -t Alpine と入力して，Alpine を終了します．
Windows Terminal のメニューから Alpine を起動します．

env|grep -i proxy # プロキシが正しく設定されているか確認

apk は --no-cache を付けて，容量を削減します．

echo $SHELL # シェルの確認 (ash が使用されています)

# システムの更新
apk update
apk upgrade --no-cache

# 必要そうなパッケージのインストール
apk add --no-cache tzdata sudo curl git
apk info # インストールされたパッケージを確認

# タイムゾーンの設定
install -Dm 644 /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/zoneinfo/Asia/Tokyo
export TZ='Asia/Tokyo'
echo "export TZ='$TZ'" >> /etc/profile.d/timezone.sh
apk del tzdata

# sudo の設定
echo '%wheel ALL=(ALL) ALL' > /etc/sudoers.d/wheel

# 作業ユーザ＝の追加，bash を使用
apk add --no-cache bash bash-completion
adduser ignorant -s /bin/bash # ignorant はユーザ名，適宜変更
adduser ignorant wheel        # ignorant はユーザ名，適宜変更
 
# docker 関連のインストール
apk add --no-cache docker openrc
addgroup ignorant docker      # ignorant はユーザ名，適宜変更

# wsl.conf の設定
cat <<EOF > /etc/wsl.conf
[user]
default=ignorant

[interop]
appendWindowsPath=false

[boot]
command = "/usr/bin/env -i /usr/bin/unshare --pid --mount-proc --fork --propagation private -- sh -c 'exec /sbin/init'"
EOF

# シェルの終了
exit

PowerShell から wsl -t Alpine と入力して，Alpine を終了します．
Windows Terminal から Alpine を起動して，作成したユーザーになっているのを確認します．

3. OpenRC,Docker の設定

WSL2 init: emerging OpenRC :: ~/wsl.dev — Get your Linux On を参考にしています．wsl.conf の [boot] の設定もここからです．

Docker の動作確認

# root ユーザになる
sudo -i # (sudo su -) 

# docker の起動
rc-service docker start
rc-status

# runlevel default に登録
rc-update add docker default
rc-update show default

# 不要な仮想コンソールを減らす
vi /etc/inittab # tty3 から tty6 をコメントアウト

# root から抜ける
exit
# シェルの終了
exit

PowerShell から wsl -t Alpine と入力して，Alpine を終了します．
Windows Terminal から Alpine を起動します．

このままでも，docker container run --rm hello-world は動作しましたが，/sbin/init を PID 1 で起動します．
上記サイトのスクリプトだと正常に動作しなかったので，少し変更しています(Alpine なので)．

sudo -i # root ユーザになる
echo '%wheel ALL=(ALL) NOPASSWD: /usr/bin/nsenter' >> /etc/sudoers.d/wheel
vi /etc/profile.d/wsl-init.sh

wsl-init.sh

#!/bin/bash

# Get PID of /sbin/init
sleep 1
pid="$(ps -o pid,args | awk '$2 ~ /\/sbin\/init/ {print $1}')"

# Run WSL service script
if [ "$pid" -ne 1 ]; then
  # Export ENV variables
  if [ "$USER" != "root" ]; then
    [ -f "$HOME/.openrc.env" ] && rm "$HOME/.openrc.env"
    export > "$HOME/.openrc.env"
  fi

  echo "Entering /sbin/init PID: $pid"
  exec sudo /usr/bin/nsenter -p -m -t "${pid}" -- su - "$USER"
fi

# Import ENV variables
if [ -f "$HOME/.openrc.env" ]; then
  set -a
  source "$HOME/.openrc.env"
  set +a
  rm "$HOME/.openrc.env"
fi

PowerShell から wsl -t Alpine と入力して，Alpine を終了します．
Windows Terminal から Alpine を起動して，Docker の動作を確認します．

# /sbin/init の PID が 1 になっているのを確認
ps -ef

# docker のサービスが動作が動作しているのを確認
rc-status

# docker の動作確認
docker info
docker container run --rm hello-world
docker image ls
docker image rm hello-world:latest

ただし，docker info に下記の WARNING が表示されましたが，検索すれば問題ないらしいです．

WARNING: No blkio throttle.read_bps_device support
WARNING: No blkio throttle.write_bps_device support
WARNING: No blkio throttle.read_iops_device support
WARNING: No blkio throttle.write_iops_device support

気になる方は下記のオプションを追加して，カーネルを再構築します．

.config

-*- Enable the block layer  --->
    [*]   Block layer bio throttling support

PowerShell から wsl -t Alpine と入力して，Alpine を終了します．
現在の状態をすぐに復元できるように保存します．

PowerShell 上で作業します．

cd D:\wsl\sources
wsl --export Alpine Alpine_20220623.tar

プロキシ環境

dockr build などプロキシ環境が必要になるので，プロキシ環境の方は下記の設定も行います．

mkdir ~/.docker
vi ~/.docker/config.json

config.json

{
 "proxies":
 {
   "default":
   {
     "httpProxy": "http://proxy.url:port",
     "httpsProxy": "http://proxy.url:port",
     "noProxy": "localhost,127.0.0.0/8"
   }
 }
}

4. Windows Terminal のアイコンを変更

ペンギンさんばかりだと，視認し辛いので，GitHub - TheFern2/windows-terminal-icons: A sane option for icons for windows terminal profile icons から alpine.png をダウンロードして設定しています．
保存場所はどこでも良いのですが，D:\wsl\Alpine と同じ場所にします．

5. カーネルの再構築

WARNING が気になるので，カーネルを再構築します．使い捨て環境を Ubuntu 22.04 で構築し，そこで作業します．

Downloading distributions から Ubuntu 22.04 LTS をダウンロードします．
Ubuntu2204-220620.AppxBundle を Ubuntu2204-220620.zip に変更して展開します（私は，面倒くさいので 7zip でそのまま解凍します）．同様に Ubuntu_2204.0.10.0_x64.appx も解凍します．
解凍した Ubuntu_2204.0.10.0_x64 に install.tar.gz があるので ubuntu2204-ms.tar.gz に変更して，D:\wsl\distors にコピーします．
wsl --import Jammy D:\wsl\Jammy .\ubuntu2204-ms.tar.gz でインポートします．
Windows Terminal から Jammy を起動します．

# カレントディレクトリを $HOME に移動
cd

# システムのアップデート
apt update; apt upgrade
apt autoremove

# カーネルのビルドの必要なパッケージの取得
apt install build-essential flex bison libssl-dev libelf-dev libncurses5-dev dwarves
# dwarves: (BTF: .tmp_vmlinux.btf: pahole (pahole) is not available)の対処

# カーネルソースの取得
mkdir -p ~/git/src && cd $_
git clone https://github.com/microsoft/WSL2-Linux-Kernel.git

# カーネルの構築
cd WSL2-Linux-Kernel
git tag -l | grep 5.10
uname-r
git switch -d linux-msft-wsl-5.10.102.1 # カーネルのバージョンを合わせる？

export KCONFIG_CONFIG=Microsoft/config-wsl
make menuconfig
make -j$(nproc)
cp ./arch/x86_64/boot/bzImage /mnt/d/wsl/

make menuconfig で下記のオプションを有効にします．

.config

-*- Enable the block layer  --->
    [*]   Block layer bio throttling support

D:\wsl に構築したカーネル bzImage をコピーして， %USERPROFILE%\.wslconfig でカーネルを指定します．

%USERPROFILE% の場所は，おそらく C:\Users\ユーザ名 ですが，エクスプローラーのアドレスバーに %USERPROFILE% と入力するとその場所が開きます．
.wslconfig を下記の内容で作成します．カーネルの場所は適宜変更します．また，\ は \\ のように重ねます．

.wslconfig

[wsl2]
kernel=D:\\wsl\\bzImage

PowerShell から wsl -t shutdown ですべての仮想マシンを終了します．
Windows Terminal から Alpine を起動して，docker info で WARNING が出ないことを確認します．

# カーネルが更新されているか確認
uname -a -v
# **WARNING** が出ないことを確認
docker info

カーネルをビルドした Jammy は必要ないので，PowerShell から wsl --unregister Jammy で削除します．ただし，フォルダまで削除してくれないので，D:\wsl\Jammy を削除します．

6. さいごに

現在の ext4.vhdx は，358 MB でした．

docker container run --rm hello-world のチェックしかしていないので不具合があるかもしれません．試して見る方は，ご了承願います．

補足

(2022-06-26) 追記

Tips by Linux distribution にあるように，libgcc,libstdc++ を入れないと VS Code の Remote - Containers でエラーがでます．

sudo apk add --no-cache libgcc libstdc++

プロキシ環境の方は sudo -E のように sudo に -E を付けます．

sudo -E apk add --no-cache libgcc libstdc++

Discussion

ignorant 2023/08/23

久々に、Alpine を更新したら Docker デーモンが起動しませんでした。

WSL2のAlpine LinuxでDockerを使う - 進捗ダメですによると、2023年7月頃みたいです。

Configure Networking - Alpine Linux にあるように、/etc/network/interfaces に

/etc/network/interfaces

auto lo
iface lo inet loopback

を追加して、Alpine を停止(wsl -t Alpine) して、再度 Alpine を立ち上げると無事に、Docker デーモンが起動してくれました。