2023-06-30 09:00:03 +00:00
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# 使用 Flakes 来管理你的 NixOS
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2023-06-23 12:29:12 +00:00
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2023-06-23 14:41:34 +00:00
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## 启用 NixOS 的 Flakes 支持 {#enable-nix-flakes}
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2023-06-23 12:29:12 +00:00
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与 NixOS 默认的配置方式相比,Nix Flakes 提供了更好的可复现性,同时它清晰的包结构定义原生支持了以其他 Git 仓库为依赖,便于代码分享,因此更建议使用 Nix Flakes 来管理系统配置。
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但是目前 Nix Flakes 作为一个实验性的功能,仍未被默认启用。所以我们需要手动启用它,修改 `/etc/nixos/configuration.nix` 文件,在函数块中启用 flakes 与 nix-command 功能:
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```nix
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# Edit this configuration file to define what should be installed on
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# your system. Help is available in the configuration.nix(5) man page
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# and in the NixOS manual (accessible by running ‘nixos-help’).
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{ config, pkgs, ... }:
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{
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imports =
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[ # Include the results of the hardware scan.
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./hardware-configuration.nix
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];
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# 省略掉前面的配置......
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# 启用 Nix Flakes 功能,以及配套的新 nix-command 命令行工具
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nix.settings.experimental-features = [ "nix-command" "flakes" ];
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environment.systemPackages = with pkgs; [
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git # Nix Flakes 通过 git 命令从数据源拉取依赖,所以必须先安装好 git
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vim
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wget
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curl
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];
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# 省略其他配置......
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}
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```
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然后运行 `sudo nixos-rebuild switch` 应用修改后,即可使用 Nix Flakes 来管理系统配置。
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额外还有个好处就是,现在你可以通过 `nix repl` 打开一个 nix 交互式环境,有兴趣的话,可以使用它复习测试一遍前面学过的所有 Nix 语法。
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2023-06-23 14:41:34 +00:00
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## 将系统配置切换到 flake.nix {#switch-to-flake-nix}
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2023-06-23 12:29:12 +00:00
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在启用了 Nix Flakes 特性后,`sudo nixos-rebuild switch` 命令会优先读取 `/etc/nixos/flake.nix` 文件,如果找不到再尝试使用 `/etc/nixos/configuration.nix`。
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可以首先使用官方提供的模板来学习 flake 的编写,先查下有哪些模板:
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```bash
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nix flake show templates
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```
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其中有个 `templates#full` 模板展示了所有可能的用法,可以看看它的内容:
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```bash
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nix flake init -t templates#full
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cat flake.nix
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```
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我们参照该模板创建文件 `/etc/nixos/flake.nix` 并编写好配置内容,后续系统的所有修改都将全部由 Nix Flakes 接管,示例内容如下:
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```nix
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{
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description = "Ryan's NixOS Flake";
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# 这是 flake.nix 的标准格式,inputs 是 flake 的依赖,outputs 是 flake 的输出
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# inputs 中的每一项依赖都会在被拉取、构建后,作为参数传递给 outputs 函数
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inputs = {
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# flake inputs 有很多种引用方式,应用最广泛的是 github:owner/name/reference,即 github 仓库地址 + branch/commit-id/tag
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# NixOS 官方软件源,这里使用 nixos-unstable 分支
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nixpkgs.url = "github:NixOS/nixpkgs/nixos-unstable";
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# home-manager,用于管理用户配置
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home-manager = {
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url = "github:nix-community/home-manager/release-22.11";
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# `follows` 是 inputs 中的继承语法
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# 这里使 sops-nix 的 `inputs.nixpkgs` 与当前 flake 的 `inputs.nixpkgs` 保持一致,
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# 避免依赖的 nixpkgs 版本不一致导致问题
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inputs.nixpkgs.follows = "nixpkgs";
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};
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};
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# outputs 即 flake 的所有输出,其中的 nixosConfigurations 即 NixOS 系统配置
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# 一个 flake 可以有很多用途,也可以有很多种不同的输出,nixosConfigurations 只是其中一种
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#
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# outputs 的参数都是 inputs 中定义的依赖项,可以通过它们的名称来引用。
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# 不过 self 是个例外,这个特殊参数指向 outputs 自身(自引用),以及 flake 根目录
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# 这里的 @ 语法将函数的参数 attribute set 取了个别名,方便在内部使用
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outputs = { self, nixpkgs, ... }@inputs: {
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# 名为 nixosConfigurations 的 outputs 会在执行 `sudo nixos-rebuild switch` 时被使用
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# 默认情况下上述命令会使用与主机 hostname 同名的 nixosConfigurations
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# 但是也可以通过 `--flake /path/to/flake/direcotry#nixos-test` 来指定
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# 在 flakes 配置文件夹中执行 `sudo nixos-rebuild switch --flake .#nixos-test` 即可部署此配置
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# 其中 `.` 表示使用当前文件夹的 Flakes 配置,`#` 后面的内容则是 nixosConfigurations 的名称
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nixosConfigurations = {
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# hostname 为 nixos-test 的主机会使用这个配置
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# 这里使用了 nixpkgs.lib.nixosSystem 函数来构建配置,后面的 attributes set 是它的参数
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# 在 nixos 系统上使用如下命令即可部署此配置:`nixos-rebuild switch --flake .#nixos-test`
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"nixos-test" = nixpkgs.lib.nixosSystem {
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system = "x86_64-linux";
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# Nix 模块系统可将配置模块化,提升配置的可维护性
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#
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# modules 中每个参数,都是一个 Nix Module,nixpkgs manual 中有半份介绍它的文档:
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# <https://nixos.org/manual/nixpkgs/unstable/#module-system-introduction>
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# 说半份是因为它的文档不全,只有一些简单的介绍(Nix 文档现状...)
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# Nix Module 可以是一个 attribute set,也可以是一个返回 attribute set 的函数
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# 如果是函数,那么它的参数就是当前的 NixOS Module 的参数.
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# 根据 Nix Wiki 对 Nix modules 的描述,Nix modules 函数的参数可以有这几个:
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#
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# lib: nixpkgs 自带的函数库,提供了许多操作 Nix 表达式的实用函数
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# 详见 https://nixos.org/manual/nixpkgs/stable/#id-1.4
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# config: 当前 flake 的所有 config 参数的集何
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# options: 当前 flake 中所有 NixOS Modules 中定义的所有参数的集合
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# pkgs: 一个包含所有 nixpkgs 包的集合
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# 入门阶段可以认为它的默认值为 `nixpkgs.legacyPackages."${system}"`
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# 可通过 `nixpkgs.pkgs` 这个 option 来自定义 pkgs 的值
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# modulesPath: 默认 nixpkgs 的内置 Modules 文件夹路径,常用于从 nixpkgs 中导入一些额外的模块
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# 这个参数通常都用不到,我只在制作 iso 镜像时用到过
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#
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# 默认只能传上面这几个参数,如果需要传其他参数,必须使用 specialArgs,你可以取消注释如下这行来启用该参数
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# specialArgs = inputs # 将 inputs 中的参数传入所有子模块
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modules = [
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# 导入之前我们使用的 configuration.nix,这样旧的配置文件仍然能生效
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# 注: /etc/nixos/configuration.nix 本身也是一个 Nix Module,因此可以直接在这里导入
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./configuration.nix
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];
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};
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};
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|
};
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}
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```
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这里我们定义了一个名为 `nixos-test` 的系统,它的配置文件为 `./configuration.nix`,这个文件就是我们之前的配置文件,这样我们仍然可以沿用旧的配置。
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现在执行 `sudo nixos-rebuild switch` 应用配置,系统应该没有任何变化,因为我们仅仅是切换到了 Nix Flakes,配置内容与之前还是一致的。
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2023-06-23 14:41:34 +00:00
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## 通过 Flakes 来管理系统软件 {#manage-system-software-with-flakes}
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2023-06-23 12:29:12 +00:00
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切换完毕后,我们就可以通过 Flakes 来管理系统了。管系统最常见的需求就是装软件,我们在前面已经见识过如何通过 `environment.systemPackages` 来安装 `pkgs` 中的包,这些包都来自官方的 nixpkgs 仓库。
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现在我们学习下如何通过 Flakes 安装其他来源的软件包,这比直接安装 nixpkgs 要灵活很多,最显而易见的好处是你可以很方便地设定软件的版本。
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以 [helix](https://github.com/helix-editor/helix) 编辑器为例,我们首先需要在 `flake.nix` 中添加 helix 这个 inputs 数据源:
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```nix
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{
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description = "NixOS configuration of Ryan Yin";
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# ......
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inputs = {
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# ......
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# helix editor, use tag 23.05
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helix.url = "github:helix-editor/helix/23.05";
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};
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outputs = inputs@{ self, nixpkgs, ... }: {
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nixosConfigurations = {
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nixos-test = nixpkgs.lib.nixosSystem {
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system = "x86_64-linux";
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# 将所有 inputs 参数设为所有子模块的特殊参数,这样就能在子模块中使用 helix 这个 inputs 了
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specialArgs = inputs;
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modules = [
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./configuration.nix
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];
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|
};
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|
};
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|
|
};
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|
}
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```
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接下来在 `configuration.nix` 中就能引用这个 flake input 数据源了:
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```nix
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# Nix 会通过名称匹配,自动将 specialArgs 中的 helix 注入到此函数的第三个参数
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{ config, pkgs, helix, ... }:
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{
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# 省略掉前面的配置......
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environment.systemPackages = with pkgs; [
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git # Nix Flakes 通过 git 命令从数据源拉取依赖,所以必须先安装好 git
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vim
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wget
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curl
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# 这里从 helix 这个 inputs 数据源安装了 helix 程序
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helix.packages."${pkgs.system}".helix
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];
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# 省略其他配置......
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}
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```
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改好后再 `sudo nixos-rebuild switch` 部署,就能安装好 helix 程序了,可直接在终端使用 `helix` 命令测试验证。
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2023-06-23 14:41:34 +00:00
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## 为 Flake 添加国内 cache 源 {#add-cache-source-for-flake}
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2023-06-23 12:29:12 +00:00
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Nix 为了加快包构建速度,提供了 <https://cache.nixos.org> 提前缓存构建结果提供给用户,但是在国内访问这个 cache 地址非常地慢,如果没有全局代理的话,基本上是无法使用的。
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另外 Flakes 的数据源基本都是某个 Github 仓库,在国内从 Github 下载 Flakes 数据源也同样非常非常慢。
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在旧的 NixOS 配置方式中,可以通过 `nix-channel` 命令添加国内的 cache 镜像源以提升下载速度,但是 Nix Flakes 会尽可能地避免使用任何系统级别的配置跟环境变量,以确保其构建结果不受环境的影响,因此在使用了 Flakes 后 `nix-channel` 命令就失效了。
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为了自定义 cache 镜像源,我们必须在 `flake.nix` 中添加相关配置,这就是 `nixConfig` 参数,示例如下:
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```nix
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{
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description = "NixOS configuration of Ryan Yin";
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# 为了确保够纯,Flake 不依赖系统自身的 /etc/nix/nix.conf,而是在 flake.nix 中通过 nixConfig 设置
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# 但是为了确保安全性,flake 默认仅允许直接设置少数 nixConfig 参数,其他参数都需要在执行 nix 命令时指定 `--accept-flake-config`,否则会被忽略
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# <https://nixos.org/manual/nix/stable/command-ref/conf-file.html>
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# 注意:即使添加了国内 cache 镜像,如果有些包国内镜像下载不到,它仍然会走国外。
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# 我的解法是使用 openwrt 旁路由 + openclash 加速下载。
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# 临时修改系统默认网关为我的旁路由 IP:
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# sudo ip route add default via 192.168.5.201
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# 还原路由规则:
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# sudo ip route del default via 192.168.5.201
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nixConfig = {
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experimental-features = [ "nix-command" "flakes" ];
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substituters = [
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# replace official cache with a mirror located in China
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"https://mirrors.bfsu.edu.cn/nix-channels/store"
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"https://cache.nixos.org/"
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];
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# nix community's cache server
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extra-substituters = [
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"https://nix-community.cachix.org"
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|
];
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|
extra-trusted-public-keys = [
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|
|
"nix-community.cachix.org-1:mB9FSh9qf2dCimDSUo8Zy7bkq5CX+/rkCWyvRCYg3Fs="
|
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|
|
];
|
|
|
|
|
};
|
|
|
|
|
|
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|
|
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inputs = {
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|
# 省略若干配置...
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|
|
};
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
outputs = {
|
|
|
|
|
# 省略若干配置...
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|
|
|
|
};
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
```
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|
|
|
|
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改完后使用 `sudo nixos-rebuild switch` 应用配置即可生效,后续所有的包都会优先从国内镜像源查找缓存。
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2023-06-30 09:00:03 +00:00
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> 注:上述手段只能加速部分包的下载,许多 inputs 数据源仍然会从 Github 拉取,另外如果找不到缓存,会执行本地构建,这通常仍然需要从国外下载源码与构建依赖,因此仍然会很慢。为了完全解决速度问题,仍然建议使用旁路由等局域网全局代理方案。
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