¿Qué es el subsistema Windows para Linux?

18 de abril de 2023 - Equipo de RRPP de TuxCare

La virtualización de sistemas operativos (SO) puede lograr cosas increíbles. Al abstraer la capa de hardware, la virtualización hace que un sistema operativo crea que se ejecuta de forma nativa en el hardware, cuando en realidad está alojado en otro sistema operativo.

Abre un mundo de posibilidades. Por ejemplo, con la virtualización puedes ejecutar más de un sistema operativo plenamente operativo en una máquina, o ejecutar un sistema operativo distinto del sistema operativo anfitrión, como ejecutar Windows en un sistema Linux o viceversa.

Eso es exactamente lo que ha hecho Microsoft con Windows Subsystem for Linux (WSL), una herramienta de virtualización que permite ejecutar el núcleo Linux, el sistema de archivos y la interfaz gráfica de usuario de Linux en un PC con Windows 10 o Windows 11.

Funcionamiento del subsistema Windows para Linux

El subsistema de Windows para Linux (WSL) es una colección de componentes de Microsoft diseñados para permitir que los binarios nativos de Linux de 64 bits en formato ejecutable y enlazable (ELF64) funcionen dentro del sistema operativo (SO) Windows 10 o Windows 11.

Se trata de una capa de abstracción que permite a los usuarios de Windows instalar y ejecutar sin problemas una versión de Linux en su sistema Windows sin necesidad de una configuración de arranque dual o de ejecutar una máquina virtual.

Una vez activada la función Subsistema de Windows para Linux en Windows, se puede utilizar el intérprete de comandos bash de Linux para instalar, por ejemplo, la imagen de modo de usuario de Ubuntu, que se ejecuta sobre la capa del núcleo de Windows, lo que permite que los binarios ELF64 funcionen en Windows.

WSL engloba un servicio gestor de sesiones en modo usuario para gestionar la instancia Linux, procesos Pico minimizados para abordar las llamadas al sistema Linux y controladores Pico para emular el núcleo Linux. En conjunto, esta estructura permite que las llamadas al sistema Linux sean dirigidas y gestionadas por el núcleo Windows.

Tras la instalación, los usuarios pueden ejecutar archivos del repositorio de paquetes de Ubuntu, utilizar utilidades de línea de comandos de Linux, como grep, navegar por el sistema de archivos de Linux y ejecutar scripts con utilidades de interfaz de línea de comandos (CLI).

¿A quién va dirigido Windows Subsystem para Linux?

Hasta cierto punto, los principales usuarios de Windows Subsystem for Linux son desarrolladores de Linux que trabajan en un entorno Windows. Por ejemplo, los desarrolladores web que utilizan con frecuencia Linux y otras herramientas de código abierto de fuentes como GitHub, pero que tienen un acceso limitado a sistemas Linux completos para el desarrollo y la experimentación. Los casos de uso incluyen:

Desarrollo: WSL permite a los desarrolladores emplear herramientas y lenguajes de programación Linux conocidos, como Ruby y Python, dentro de Windows. Puede ejecutar entornos de desarrollo basados en Linux, como Docker y Kubernetes.
Gestión de servidores: Puede utilizar WSL para gestionar servidores Linux. Esto es útil si eres administrador de sistemas o si necesitas gestionar un servidor Linux desde un ordenador Windows. WSL puede ayudarle a gestionar servidores Linux sin tener que utilizar una conexión de escritorio remoto y utilizar herramientas y aplicaciones Linux para gestionar sus servidores.
Educación: La educación en Linux es otro gran caso de uso de WSL, porque puedes aprender sobre Linux sin tener que instalar un sistema operativo Linux independiente. Con WSL, puedes seguir tutoriales y documentación sobre Linux y configurar un entorno de desarrollo Linux.
Productividad: Para algunas personas que están familiarizadas con entornos Linux, una instancia WSL puede servir para mejorar sus flujos de trabajo, ya que pueden utilizar herramientas y aplicaciones Linux conocidas en su ordenador Windows, lo que supone un ahorro de tiempo y esfuerzo.

Parte de lo que impulsa estos casos de uso es el hecho de que sea tan fácil instalar Windows Subsystem para Linux, pero también ayuda la estrecha integración con el sistema operativo Windows circundante.

WSL 1 contra WSL 2

Microsoft ofrece dos versiones distintas de Windows Subsystem para Linux: WSL 1 y la más reciente WSL 2. Ambas facilitan la integración entre Windows y Linux, son ligeras y tienen tiempos de arranque rápidos. Además, tanto WSL 1 como WSL 2 son compatibles con hipervisores ajenos a Microsoft, como VMware y Oracle VM VirtualBox.

Una diferencia fundamental entre WSL 1 y WSL 2 es que esta última funciona dentro de una máquina virtual (VM) gestionada. Como la VM está gestionada, los profesionales de TI no tienen que preocuparse de las tareas de configuración o gestión típicamente asociadas a las máquinas virtuales.

Otra diferencia crucial es que WSL 2 utiliza un kernel Linux completo. Como este kernel está desarrollado por Microsoft, se actualiza periódicamente a través de Windows Update.

Por lo general, Microsoft recomienda utilizar WSL 2 debido a su rendimiento superior en comparación con WSL 1 y a su compatibilidad al 100% con las llamadas al sistema. No obstante, puede utilizar WSL 1 si un proyecto debe almacenarse en el sistema de archivos de Windows o si se requiere la compilación cruzada con herramientas de Windows y Linux para un proyecto.

¿Por qué utilizar WSL en lugar de Linux en una máquina virtual?

Aunque las instancias Linux pueden funcionar dentro de Windows dentro de una VM, WSL ofrece dos ventajas. En primer lugar, exige menos sobrecarga de recursos informáticos -procesador, memoria y almacenamiento- en comparación con una VM completa. En segundo lugar, WSL permite que los entornos Windows y Linux se ejecuten simultáneamente, lo que permite a los desarrolladores utilizar aplicaciones Windows y utilidades Linux en los mismos archivos, si es necesario.

WSL 2 ha hecho posible que las aplicaciones Linux GUI tengan un funcionamiento nativo e intuitivo en Windows. Los usuarios pueden iniciar aplicaciones Linux directamente desde el menú Inicio de Windows, anclarlas a la barra de tareas de Windows y cambiar entre ellas sin problemas utilizando alt-tab. Además, ahora es posible cortar y pegar entre aplicaciones Windows y Linux.

Ventajas y limitaciones de WSL

Una de las principales ventajas de utilizar WSL es su sencillez a la hora de ejecutar aplicaciones Linux en un PC Windows sin necesidad de ejecutar una aplicación de virtualización independiente. Sin embargo, también proporciona otro beneficio: la capacidad de soportar múltiples distribuciones de Linux, como Ubuntu, OpenSUSE, Kali, Arch Linux y Debian - lado a lado.

Además, Microsoft respalda plenamente WSL y garantiza que funcione sin problemas en Windows 10 (versión 2004 o superior) y Windows 11. En otras palabras, si tiene problemas al utilizar WSL, puede confiar en la documentación y el soporte de Microsoft para solucionar el problema.

Sin embargo, WSL tiene algunas limitaciones porque no es un entorno Linux completo. Es una capa de compatibilidad que permite ejecutar binarios Linux en Windows. Esto significa que no todas las características de Linux están disponibles en WSL. Por ejemplo, WSL no es compatible con algunos sistemas de archivos de Linux, como ext4. Además, WSL no es compatible con todas las distribuciones de Linux.

Además, el uso de WSL no es tan rápido como una instalación nativa de Linux. Esto se debe a que WSL es una capa de virtualización que tiene que traducir las llamadas al sistema Linux en llamadas al sistema Windows. Este proceso de traducción añade sobrecarga, lo que puede ralentizar el rendimiento.

¿Una característica clave de Windows?

En general, hay muchos entornos de desarrollo que se beneficiarían enormemente del uso de WSL, y muchos otros casos de uso. Sin embargo, también existen algunas limitaciones. ¿Servirá Windows Subsystem para Linux? Bueno, eso depende de sus necesidades de uso. Si quieres probar WSL, puedes seguir las sencillas instrucciones de Microsoft.