安裝最小化NixOS的基本步驟

什麼是 NisOS？#

NixOS

參考：維基百科，NixOS 首頁

Nix 是一個採取獨特方法進行包管理和系統配置的工具。能夠製作可重複的、聲明式的和可靠的系統。

NixOS 是一個建立在 Nix 軟體包管理器之上的 Linux 發行版。它使用聲明式配置，並允許可靠的系統升級。Nix 提供了幾個官方軟體包「頻道」，包括目前的穩定版和跟隨最新發展的不穩定版。NixOS 有專門用於 DevOps 和部署任務的工具。

為什麼是 NixOS？#

現在，你有這樣的一個需求：你想要在本地測試伺服器部署一個專案，在測試完畢之後部署在雲伺服器（例如 AWS）上，那麼如何保證你的測試是有效的呢？

換句話說，如何保證兩台伺服器的環境一致？你可能會想到使用 Docker，但是 Docker 的缺點是它的鏡像是不可變的，更新鏡像需要重新構建，十分麻煩。那么是否有辦法保持環境一致的同時，又不會損失靈活性？答案是 NixOS。

NixOS 的包管理器十分特別。它是聲明式的，所有包均位於/etc/nixos/configuration.nix中，你可以在其中聲明你需要的包，然後運行nixos-rebuild switch即可安裝。如果想要保持環境一致，只需要將/etc/nixos/configuration.nix複製到另一台伺服器上，然後運行nixos-rebuild switch即可。

使用 NixOS 部署開源專案是 DevOps 的一個很好的練習，這篇文章介紹的是如何安裝適用於伺服器的最小化 NixOS。

DevOps 維基百科

準備工作#

因為是伺服器，不會用到桌面環境，所以使用最小化的 NixOS。NixOS 鏡像的下載鏈接在 https://nixos.org/download.html。

博主的測試伺服器使用 ESXi (ESX) 作為虛擬化平台，使用的 NixOS 版本為22.11。

虛擬機配置為：

CPU: 4vCPU(EPYC 7302)
RAM: 8GB
Disk: 50GB(HDD)
UEFI 啟動

安裝#

最小化鏡像的安裝沒有圖形介面，只有命令行介面，這對 Linux 新手來說可能有些困難。但是，只要按照下面的步驟操作，應該不會有太大問題。

打開虛擬機電源，進入 UEFI 界面，選擇NixOS 22.11.4426 Installer（默認選項），進入安裝環境。

由於版本差異，可能會有所不同。

如果一切順利，應該會在經過<<< NixOS Stage 1 >>>和<<< NixOS Stage 2 >>>之後，進入命令行介面。

輸入sudo su切換到 root 用戶，以便後續操作。

分區#

輸入cfdisk，進入分區界面，按照下面的分區方案進行分區：

選用 GPT 分區表
首先新建一個/boot分區，大小至少為512MB，文件系統為EFI System
如果內存較小，則創建 swap 分區，大小為內存的兩倍，文件系統為Linux swap
創建一個/分區，用尽其餘空間，文件系統為Linux filesystem

第一個分區必須是EFI System，因為 NixOS 需要 EFI 分區來引導。

以下是一個分區示例：

分區示例

在分區完成之後，務必在 Write 之後再 Quit，否則分區不會生效。

可以使用lsblk命令查看分區情況。

接下來，格式化分區。

mkfs.ext4 -L nixos /dev/sda3。格式化/分區，並且給它一個 label，方便後續操作。
如果有 swap 分區，輸入命令mkswap -L swap /dev/sda2，格式化 swap 分區。
mkfs.fat -F 32 -n boot /dev/sda1。格式化/boot分區。

注意：以上分區是博主的分區，如果你的分區不是這個，需要修改命令中的分區號。

接下來，掛載分區。

mount /dev/disk/by-label/nixos /mnt
mkdir -p /mnt/boot
mount /dev/disk/by-label/boot /mnt/boot
swapon /dev/sda2

輸入lsblk，應該會看到類似下面的輸出：

lsblk 輸出

生成文件#

接下來，生成 NixOS 配置文件。

nixos-generate-config --root /mnt

現在，輸入nixos-install，開始安裝。

安裝過程需要用到網絡，務必保持網絡暢通。安裝過程預期持續時間為 5-10 分鐘，具體時間取決於網絡速度、CPU 性能等因素。

在安裝過程的最後環節，會提示你輸入 root 密碼。輸入密碼後，安裝過程就結束了。

輸入reboot重啟，然後拔掉安裝介質。

（臨時）添加用戶#

重啟之後，會進入命令行介面，輸入之前的密碼登錄 root 用戶。

nixos login: root
password:

輸入密碼時，不會顯示任何字符，這是正常現象。

建議創建一個新用戶，便於日常操作。root 用戶只用於系統管理。

使用非 root 用戶是一個好習慣，能夠避免安全隱患和破壞性誤操作。
但這裡展示的操作並不是 NixOS 的最佳實踐，因為 NixOS 的用戶管理是聲明式的，不應該在命令行中創建用戶。
正確的做法請參考下一節「添加用戶到 sudoer 列表」

useradd -c 'admin' -m nk
passwd sh   # 設置密碼

useradd命令的參數含義如下：
-c：用戶的備註信息
-m：創建用戶的 home 目錄
nk：用戶名（可以自定義）

現在，可以使用exit命令退出 root 用戶，然後使用新用戶登錄了。

nk是用戶名，如果你的用戶名不是nk，請修改。

最後，輸入uname -a，應該會看到類似下面的輸出：

Linux nixos 5.15.133 #1-NixOS SMP Wed May 24 16:36:55 UTC 2023 x86_64 GNU/Linux

如果你看到的內核版本不是5.15.133，請不要驚慌，這是因為 NixOS 的內核是動態生成的，每次安裝都會生成一個新的內核。

添加用戶到 sudoer 列表#

為了方便，需要將新用戶加入 sudoer 列表。你可能會想修改 sudoer 列表，但在 NixOS 中，不需要修改 sudoer 列表，只需要將用戶加入wheel組即可。而在 NixOS 中，這個操作的正確做法是修改/etc/nixos/configuration.nix文件。

你可能會想用 vim 來修改配置文件，但是 NixOS 默認沒有安裝 vim 而是默認安裝了 nano。所以可能需要先用nix-shell -p vim臨時安裝 vim。關於包管理器的更多用法，後面會講到。

具體步驟如下：

找到users.users字段（在最小化安裝的配置文件中，這個字段是被註釋掉的）。
創建一個新用戶，比如nk，並將其加入wheel組。即編寫如下配置：

users.users.nk = {
  isNormalUser = true;
  extraGroups = [ "wheel" ];
};

保存配置文件，然後執行nixos-rebuild switch命令，使配置生效。

記得用passwd命令設置新用戶的密碼。

常用工具的安裝#

NixOS 的獨特之處在於包管理器的特殊性，我們需要先簡單了解一下 NixOS 的包管理器。

NixOS 的包管理器是 Nix，它有 3 種安裝方式：

nix-env：安裝到用戶目錄，只對當前用戶有效。
nix-shell：臨時安裝，只對當前 shell 有效。
修改.nix配置文件：安裝到系統目錄，對所有用戶有效。

不能像使用apt那樣用nix-env，因為這種做法有一些弊端：

依賴關係錯誤：nix-env命令默認會嘗試解析軟體包的依賴關係並自動安裝依賴項。然而，這種自動解析可能會導致不一致或不可預測的結果。
環境隔離和版本管理失控：使用nix-env命令手動管理軟體包環境可能會導致環境混亂或衝突。
損失共享性和可重現性：使用nix-env命令管理軟體包的方式可能不夠明確和可讀。配置文件可以包含更詳細的文檔和註釋，可以更好地記錄和分享軟體包環境的信息。

考慮到我們使用 NixOS 的目的，我們首選修改.nix配置文件的方式。

用修改配置文件的方式安裝#

作為伺服器，顯然大多數人都需要安裝的軟體有：

openssh
vim
wget
curl

在默認的 NixOS 配置文件中找到environment.systemPackages，在其中添加上面的軟體包。也就是做如下修改：

你可能會想用 vim 來修改配置文件，但是 NixOS 默認沒有安裝 vim（不然你為什麼要安裝它），所以你需要先用nix-shell -p vim臨時安裝 vim。

在environment.systemPackages字段中添加如下內容：

environment.systemPackages = with pkgs; [
  vim
  wget
  curl
  openssh
];

這部分默認被註釋了，你需要先取消註釋，然後在其中添加上面的內容。
environment.systemPackages = with pkgs; 是默認寫法，不要改動。

這樣一來，就安裝好了除了 openssh 之外的軟體。openssh 的安裝稍微複雜一些，需要繼續修改配置文件。

配置 openssh#

在services.openssh字段中添加如下內容：

最小化安裝的 NixOS 中沒有這部分配置，你需要自己添加。

services.openssh = {
  enable = true;
  permitRootLogin = "no";  // 可選：禁用Root用戶登錄
  passwordAuthentication = true;  // 可選：啟用密碼身份驗證
};

保存配置文件後，執行nixos-rebuild switch命令，使配置生效。

你可以運行這個命令來查看 openssh 的狀態：

sudo systemctl status sshd

如果 SSH 服務正在運行，你應該會看到它的狀態為「active」。

考慮到以後可能會需要用到這個配置文件，特意將這個配置文件放置於 IPFS 上以便以後博主和讀者使用。

最終配置文件下載鏈接