第六章系统配置

第六章：系统配置

6.1 声明式系统配置概述

Guix System 的最大特点是**完全声明式（Declarative）**的系统配置。整个操作系统——从引导加载器到用户账户，从文件系统到网络服务——都由一个 Scheme 文件描述。

/etc/config.scm  →  guix system reconfigure  →  完整的运行系统
   （配置文件）         （构建命令）              （系统状态）

声明式 vs 命令式系统管理

特性	声明式（Guix System）	命令式（传统 Linux）
配置方式	编辑一个 Scheme 文件	运行各种命令 + 编辑多个配置文件
可重现性	✅ 完全可重现	❌ 操作顺序影响结果
可回滚	✅ `guix system roll-back`	❌ 需要手动还原
版本控制	✅ 配置文件可 Git 管理	⚠️ 分散在多个位置
新机器部署	复制配置文件即可	需要编写自动化脚本
审计	配置变更有 Git 历史	难以追踪

6.2 系统配置文件结构

6.2.1 最小配置示例

;; /etc/config.scm — 最小 Guix System 配置
(use-modules (gnu)
             (gnu system))
(use-service-modules networking ssh)
(use-package-modules admin certs)

(operating-system
  (host-name "guix-pc")
  (timezone "Asia/Shanghai")
  (locale "zh_CN.utf8")

  (bootloader (bootloader-configuration
                (bootloader grub-bootloader)
                (targets '("/dev/sda"))
                (keyboard-layout (keyboard-layout "cn"))))

  (file-systems (cons* (file-system
                          (device "/dev/sda2")
                          (mount-point "/")
                          (type "ext4"))
                        %base-file-systems))

  (packages (append (list nss-certs htop)
                    %base-packages))

  (services (cons* (service dhcp-client-service-type)
                    %base-services)))

6.2.2 配置文件关键字段

字段	说明	示例
`host-name`	主机名	`"guix-pc"`
`timezone`	时区	`"Asia/Shanghai"`
`locale`	系统 locale	`"zh_CN.utf8"`
`keyboard-layout`	键盘布局	`(keyboard-layout "cn")`
`bootloader`	引导加载器配置	grub-bootloader
`file-systems`	文件系统列表	ext4, btrfs, tmpfs 等
`users`	用户账户	用户名、组、Shell 等
`packages`	系统级包	vim, git, htop 等
`services`	系统服务	sshd, nginx, dhcp 等

6.3 引导加载器（Bootloader）

6.3.1 GRUB（BIOS 模式）

(bootloader (bootloader-configuration
              (bootloader grub-bootloader)
              (targets '("/dev/sda"))
              (keyboard-layout (keyboard-layout "us"))))

6.3.2 GRUB-EFI（UEFI 模式）

(bootloader (bootloader-configuration
              (bootloader grub-efi-bootloader)
              (targets '("/boot/efi"))
              (keyboard-layout (keyboard-layout "cn"))))

6.3.3 引导加载器对比

加载器	适用场景	targets
`grub-bootloader`	传统 BIOS 启动	磁盘设备 `/dev/sda`
`grub-efi-bootloader`	UEFI 启动	EFI 分区 `/boot/efi`
`grub-efi-removable-bootloader`	可移动介质	EFI 分区
`extlinux-bootloader`	嵌入式 / 简单场景	磁盘设备

6.4 文件系统（File Systems）

6.4.1 基本文件系统配置

(file-systems
  (cons* (file-system
            (device "/dev/sda2")
            (mount-point "/")
            (type "ext4"))
          (file-system
            (device "/dev/sda1")
            (mount-point "/boot/efi")
            (type "vfat"))
          (file-system
            (device "/dev/sda3")
            (mount-point "/home")
            (type "ext4")
            (flags '(relatime)))
          %base-file-systems))

6.4.2 UUID 引用

推荐使用 UUID 而非设备名，避免设备编号变化导致问题：

(file-system
  (device (uuid "abc12345-6789-def0-1234-567890abcdef"))
  (mount-point "/")
  (type "ext4"))

;; 对于 vfat 文件系统，使用 UUID 类型
(file-system
  (device (uuid "ABCD-1234" 'fat32))
  (mount-point "/boot/efi")
  (type "vfat"))

6.4.3 常见文件系统类型

类型	说明	特点
`ext4`	第四代扩展文件系统	稳定、通用
`btrfs`	B-tree 文件系统	快照、压缩、子卷
`xfs`	XFS 文件系统	高性能大文件
`vfat`	FAT32	EFI 分区必需
`tmpfs`	内存文件系统	`/tmp` 默认使用
`overlayfs`	叠加文件系统	容器使用
`f2fs`	Flash-Friendly FS	SSD 优化

6.4.4 Btrfs 子卷配置

(file-system
  (device (uuid "abc12345-..."))
  (mount-point "/")
  (type "btrfs")
  (options "subvol=@,compress=zstd"))

(file-system
  (device (uuid "abc12345-..."))
  (mount-point "/home")
  (type "btrfs")
  (options "subvol=@home,compress=zstd"))

(file-system
  (device (uuid "abc12345-..."))
  (mount-point "/snapshots")
  (type "btrfs")
  (options "subvol=@snapshots,compress=zstd"))

6.4.5 Tmpfs 挂载

(file-system
  (device "tmpfs")
  (mount-point "/tmp")
  (type "tmpfs")
  (flags '(no-dev no-suid))
  (options "size=4G,mode=1777"))

6.4.6 NFS 挂载

(file-system
  (device "nas-server:/shared")
  (mount-point "/mnt/shared")
  (type "nfs")
  (flags '(no-dev))
  (options "soft,timeo=10,retrans=3"))

6.5 用户管理

6.5.1 用户账户定义

(users
  (cons* (user-account
            (name "alice")
            (comment "Alice Wang")
            (group "users")
            (home-directory "/home/alice")
            (shell (file-append zsh "/bin/zsh"))
            (supplementary-groups '("wheel"     ; sudo 权限
                                     "netdev"    ; 网络设备
                                     "audio"     ; 音频
                                     "video"     ; 视频
                                     "kvm"       ; 虚拟化
                                     "dialout"))) ; 串口
          (user-account
            (name "deploy")
            (comment "Deployment User")
            (group "users")
            (home-directory "/home/deploy")
            (shell (file-append bash "/bin/bash"))
            (supplementary-groups '()))
          %base-user-accounts))

6.5.2 用户账户字段

字段	说明
`name`	用户名
`comment`	描述信息（GECOS）
`group`	主组
`home-directory`	家目录
`shell`	登录 Shell
`supplementary-groups`	附加组列表
`uid`	用户 ID（可选，自动分配）
`password`	密码哈希（可选）

6.5.3 密码管理

;; 方法一：使用密码哈希
(user-account
  (name "alice")
  ;; 使用 mkpasswd 或 openssl passwd -6 生成哈希
  (password "$6$abc$XYZ..."))

;; 方法二：交互式设置（推荐）
;; 安装后运行 passwd 命令设置密码
;; 不在配置文件中存储明文密码

# 生成密码哈希
openssl passwd -6
# 输入密码后输出哈希字符串

6.6 网络配置

6.6.1 DHCP 客户端

;; 使用 DHCP 自动获取 IP
(services
  (cons* (service dhcp-client-service-type)
          %base-services))

6.6.2 静态网络配置

(services
  (cons* (service static-networking-service-type
            (list (static-networking
                    (addresses
                      (list (network-address
                              (device "eth0")
                              (value "192.168.1.100/24"))))
                    (routes
                      (list (network-route
                              (destination "default")
                              (gateway "192.168.1.1"))))
                    (name-servers '("8.8.8.8" "8.8.4.4")))))
          %base-services))

6.6.3 NetworkManager

(use-service-modules networking)

(services
  (cons* (service network-manager-service-type)
          (service wpa-supplicant-service-type)
          %base-services))

6.6.4 防火墙（iptables/nftables）

(services
  (cons* (service iptables-service-type
            (iptables-configuration
              (rules (list
                       ;; 允许 SSH
                       (iptables-rule
                         (table "filter")
                         (chain "INPUT")
                         (rule "-p tcp --dport 22 -j ACCEPT"))
                       ;; 允许 HTTP
                       (iptables-rule
                         (table "filter")
                         (chain "INPUT")
                         (rule "-p tcp --dport 80 -j ACCEPT"))
                       ;; 允许 HTTPS
                       (iptables-rule
                         (table "filter")
                         (chain "INPUT")
                         (rule "-p tcp --dport 443 -j ACCEPT"))
                       ;; 默认拒绝
                       (iptables-rule
                         (table "filter")
                         (chain "INPUT")
                         (rule "-j DROP"))))))
          %base-services))

6.7 完整的桌面系统配置

(use-modules (gnu)
             (gnu system nss)
             (gnu system locale))
(use-service-modules desktop networking ssh xorg)
(use-package-modules certs gnome admin fonts
                     version-control shells
                     text-editors)

(operating-system
  (host-name "guix-desktop")
  (timezone "Asia/Shanghai")
  (locale "zh_CN.utf8")

  ;; Locale 定义
  (locale-definitions
    (list (locale-definition (source "zh_CN")
                             (name "zh_CN.utf8"))
          (locale-definition (source "en_US")
                             (name "en_US.utf8"))))

  ;; 键盘布局
  (keyboard-layout (keyboard-layout "cn" #:options '("ctrl:nocaps")))

  ;; 引导加载器
  (bootloader (bootloader-configuration
                (bootloader grub-efi-bootloader)
                (targets '("/boot/efi"))
                (keyboard-layout keyboard-layout)))

  ;; 文件系统
  (file-systems (cons* (file-system
                          (device (uuid "abc12345-..."))
                          (mount-point "/")
                          (type "ext4"))
                        (file-system
                          (device (uuid "ABCD-1234" 'fat32))
                          (mount-point "/boot/efi")
                          (type "vfat"))
                        %base-file-systems))

  ;; 用户
  (users (cons* (user-account
                  (name "user")
                  (comment "Main User")
                  (group "users")
                  (home-directory "/home/user")
                  (shell (file-append zsh "/bin/zsh"))
                  (supplementary-groups '("wheel" "netdev"
                                          "audio" "video"
                                          "kvm" "lp")))
                %base-user-accounts))

  ;; 系统级软件包
  (packages (append (list
                      ;; 基础工具
                      nss-certs
                      gvfs              ; 文件管理器后端
                      vim
                      git
                      htop
                      tree
                      curl
                      wget
                      openssh

                      ;; 中文字体
                      font-google-noto
                      font-google-noto-serif-cjk
                      font-google-noto-sans-cjk
                      font-wqy-microhei

                      ;; GNOME 组件
                      gnome-terminal
                      gnome-tweaks)
                    %base-packages))

  ;; 系统服务
  (services
    (append
      (list
        ;; GNOME 桌面环境
        (service gnome-desktop-service-type)

        ;; SSH 服务
        (service openssh-service-type
          (openssh-configuration
            (permit-root-login 'prohibit-password)
            (password-authentication? #t)))

        ;; 网络管理
        (service network-manager-service-type)
        (service wpa-supplicant-service-type))

      ;; 修改默认服务
      (modify-services %desktop-services
        ;; 禁用 GDM（如果使用 LightDM 或其他）
        ;; (delete gdm-service-type)
        ))))

6.8 服务器系统配置

(use-modules (gnu)
             (gnu system nss))
(use-service-modules networking ssh web
                     databases admin)
(use-package-modules admin certs
                     version-control python
                     web databases)

(operating-system
  (host-name "prod-server")
  (timezone "Asia/Shanghai")
  (locale "zh_CN.utf8")

  (bootloader (bootloader-configuration
                (bootloader grub-bootloader)
                (targets '("/dev/sda"))))

  (file-systems (cons* (file-system
                          (device "/dev/sda1")
                          (mount-point "/")
                          (type "ext4"))
                        %base-file-systems))

  ;; 服务器用户（无 GUI 组）
  (users (cons* (user-account
                  (name "deploy")
                  (comment "Deploy User")
                  (group "deploy")
                  (home-directory "/home/deploy")
                  (supplementary-groups '("wheel")))
                (user-account
                  (name "www")
                  (comment "Web Server")
                  (group "www")
                  (home-directory "/var/www")
                  (shell (file-append shadow "/sbin/nologin")))
                %base-user-accounts))

  (groups (cons* (user-group (name "deploy"))
                  (user-group (name "www"))
                  %base-groups))

  ;; 服务器包（最小化）
  (packages (append (list nss-certs
                          vim git htop
                          curl wget
                          openssh)
                    %base-packages))

  ;; 服务器服务
  (services
    (cons*
      ;; SSH
      (service openssh-service-type
        (openssh-configuration
          (permit-root-login 'prohibit-password)
          (password-authentication? #f)
          (port-number 22)))

      ;; Nginx
      (service nginx-service-type
        (nginx-configuration
          (server-blocks
            (list (nginx-server-configuration
                    (server-name '("example.com"))
                    (root "/var/www/example.com")
                    (listen '("443 ssl"))
                    (ssl-certificate "/etc/ssl/certs/example.com.pem")
                    (ssl-certificate-key "/etc/ssl/private/example.com.key"))))))

      ;; PostgreSQL
      (service postgresql-service-type
        (postgresql-configuration
          (postgresql postgresql-15)
          (port 5432)))

      ;; 系统日志
      (service syslog-service-type)

      ;; NTP 时间同步
      (service ntp-service-type)

      %base-services)))

6.9 系统配置管理操作

6.9.1 应用配置

# 应用新的系统配置
sudo guix system reconfigure /etc/config.scm

# 测试配置（不设为默认启动项）
sudo guix system reconfigure /etc/config.scm --no-bootloader

# 仅验证配置（不实际应用）
sudo guix system build /etc/config.scm

6.9.2 系统回滚

# 查看系统 generation
guix system list-generations

# 回滚到上一个系统配置
sudo guix system roll-back

# 切换到特定 generation
sudo guix system switch-generation 3

6.9.3 配置版本控制

# 推荐：将 /etc/config.scm 软链接到 Git 仓库
sudo mkdir -p /etc/guix-config
sudo ln -sf /etc/guix-config/config.scm /etc/config.scm

cd /etc/guix-config
sudo git init
sudo git add config.scm
sudo git commit -m "Initial system configuration"

# 配置变更时
sudo vim /etc/config.scm
sudo git add config.scm
sudo git commit -m "feat: add nginx service"
sudo guix system reconfigure /etc/config.scm

6.10 常见配置模式

6.10.1 配置继承与组合

;; 定义基础服务器配置
(define %base-server-config
  (operating-system
    (timezone "Asia/Shanghai")
    (locale "zh_CN.utf8")
    (bootloader ...)
    (file-systems ...)
    (packages ...)
    (services ...)))

;; 扩展为 Web 服务器
(define %web-server
  (operating-system
    (inherit %base-server-config)
    (host-name "web-01")
    (services (append
                (list (service nginx-service-type ...))
                (operating-system-services %base-server-config)))))

;; 扩展为数据库服务器
(define %db-server
  (operating-system
    (inherit %base-server-config)
    (host-name "db-01")
    (services (append
                (list (service postgresql-service-type ...))
                (operating-system-services %base-server-config)))))

6.10.2 使用 G-Expression 动态配置

(use-modules (guix gexp))

;; 在配置中使用表达式
(operating-system
  ;; ...
  (services
    (cons* (service openssh-service-type
              (openssh-configuration
                (port-number
                  (if (string=? (gethostname) "prod")
                      2222
                      22))))
            %base-services)))

6.11 配置文件字段速查表

任务	对应字段/服务
设置主机名	`(host-name "name")`
设置时区	`(timezone "Asia/Shanghai")`
设置语言	`(locale "zh_CN.utf8")`
UEFI 启动	`(bootloader grub-efi-bootloader)`
挂载分区	`(file-systems ...)`
创建用户	`(users ...)`
安装软件	`(packages ...)`
SSH 服务	`(service openssh-service-type)`
Web 服务	`(service nginx-service-type)`
数据库	`(service postgresql-service-type)`
桌面环境	`(service gnome-desktop-service-type)`

6.12 总结

本章讲解了 Guix System 的声明式配置：

配置文件结构——operating-system 各字段含义
引导加载器——BIOS 和 UEFI 配置
文件系统——ext4、btrfs、tmpfs 等配置
用户管理——声明式用户和组定义
网络配置——DHCP、静态 IP、防火墙
完整示例——桌面和服务器系统配置
配置管理——应用、回滚、版本控制

下一章我们将深入服务管理。

强曰为道

第六章系统配置

第六章：系统配置

6.1 声明式系统配置概述

声明式 vs 命令式系统管理

6.2 系统配置文件结构

6.2.1 最小配置示例

6.2.2 配置文件关键字段

6.3 引导加载器（Bootloader）

6.3.1 GRUB（BIOS 模式）

6.3.2 GRUB-EFI（UEFI 模式）

6.3.3 引导加载器对比

6.4 文件系统（File Systems）

6.4.1 基本文件系统配置

6.4.2 UUID 引用

6.4.3 常见文件系统类型

6.4.4 Btrfs 子卷配置

6.4.5 Tmpfs 挂载

6.4.6 NFS 挂载

6.5 用户管理

6.5.1 用户账户定义

6.5.2 用户账户字段

6.5.3 密码管理

6.6 网络配置

6.6.1 DHCP 客户端

6.6.2 静态网络配置

6.6.3 NetworkManager

6.6.4 防火墙（iptables/nftables）

6.7 完整的桌面系统配置

6.8 服务器系统配置

6.9 系统配置管理操作

6.9.1 应用配置

6.9.2 系统回滚

6.9.3 配置版本控制

6.10 常见配置模式

6.10.1 配置继承与组合

6.10.2 使用 G-Expression 动态配置

6.11 配置文件字段速查表

6.12 总结

扩展阅读

强曰为道

第六章 系统配置

第六章：系统配置

6.1 声明式系统配置概述

声明式 vs 命令式系统管理

6.2 系统配置文件结构

6.2.1 最小配置示例

6.2.2 配置文件关键字段

6.3 引导加载器（Bootloader）

6.3.1 GRUB（BIOS 模式）

6.3.2 GRUB-EFI（UEFI 模式）

6.3.3 引导加载器对比

6.4 文件系统（File Systems）

6.4.1 基本文件系统配置

6.4.2 UUID 引用

6.4.3 常见文件系统类型

6.4.4 Btrfs 子卷配置

6.4.5 Tmpfs 挂载

6.4.6 NFS 挂载

6.5 用户管理

6.5.1 用户账户定义

6.5.2 用户账户字段

6.5.3 密码管理

6.6 网络配置

6.6.1 DHCP 客户端

6.6.2 静态网络配置

6.6.3 NetworkManager

6.6.4 防火墙（iptables/nftables）

6.7 完整的桌面系统配置

6.8 服务器系统配置

6.9 系统配置管理操作

6.9.1 应用配置

6.9.2 系统回滚

6.9.3 配置版本控制

6.10 常见配置模式

6.10.1 配置继承与组合

6.10.2 使用 G-Expression 动态配置

6.11 配置文件字段速查表

6.12 总结

扩展阅读

第六章系统配置