Windows的Linux子系统搭建数据科学环境

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近日看到R语言中文社区上一篇关于Windows的Linux子系统搭建Python和R环境的文章，加上虾神也在宣传，于是我也动手来玩一玩。之前很早就了解过WSL，但一直没动手使用，趁机来学习一下。

1 Windows Subsystem for Linux(WSL)简介

简介一下WSL。

Windows Subsystem for Linux（简称WSL）是一个为在Windows 10上能够原生运行Linux二进制可执行文件（ELF格式）的兼容层。它是由微软与Canonical公司合作开发，目标是使纯正的Ubuntu 14.04 “Trusty Tahr”映像能下载和解压到用户的本地计算机，并且映像内的工具和实用工具能在此子系统上原生运行。WSL提供了一个微软开发的Linux兼容内核接口（不包含Linux代码），来自Ubuntu的用户模式二进制文件在其上运行。该子系统不能运行所有Linux软件，例如那些图形用户界面，以及那些需要未实现的Linux内核服务的软件。不过，这可以用在外部X服务器上运行的图形X Window系统缓解。此子系统起源于命运多舛的Astoria项目，其目的是允许Android应用运行在Windows 10 Mobile上。此功能组件从Windows 10 Insider Preview build 14316开始可用。——维基百科

2 WSL安装

在开始菜单里搜索”Microsoft Store”。

接着在”Microsoft Store”中搜索”Linux”。

从中选择一个Linux的发行版安装即可。我选的是Ubuntu 18.04 LTS，个人比较熟悉Ubuntu，同时也想试一下18.04版本。点击获取后，”Microsoft Store”就会自动下载安装。当然安装完后，你可以把它固定到开始屏幕比较方便。

当然现在启动WSL是失败的，因为还得在Windows中启用该功能。依旧是在开始菜单搜索Windows功能。

接着打钩”适用于Linux的Windows子系统”。

这个时候就能愉快地开启Ubuntu系统了（当然一般上面勾选完需要重启系统，这类就跳过了）。

如果第一次启动的话，会要求你创建一个Linux的账户和密码，熟悉Linux系统的同学应该很清楚了，这就不多说了，如果不熟悉的，建议去学习一下Linux的基础管理和操作。这样就愉快地可以开始在Windows上玩耍Linux系统了。另外这个系统其实是安装在如下的地址内，这样子后期管理时也可以快速上手使用。

C:\Users\你的用户名\AppData\Local\Packages\CanonicalGroupLimited.Ubuntu18.04onWindows_79rhkp1fndgsc\LocalState\rootfs

同时WSL直接将你的其他磁盘挂载到了mnt文件夹下面，可以直接通过/mnt/d访问。

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cd /mnt/f
ls -l

如果觉得下载速度略慢的话，完全可以更新apt源文件来提速。可以看到在/etc/apt下面的sources.list

我们这里在自己的F盘创建了一个WSL的工作空间，可以用来做各种相关的事情，譬如这里在更新apt源文件前，先备份到这个空间内。需要提醒下，我这里都先运行了sudo su，以root账户执行。所以不需要在命令前加sudo，如果不是root账户，请加sudo。

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mkdir /mnt/f/WSLworkspace
cp /etc/apt/sources.list /mnt/f/WSLworkspace/sourcesbackup.list

而替换源通常使用vim或者gedit来操作，这个时候知道我们的系统安装路径的好处就来了。只需要在Windows上打开对应文件夹下的sources.list（建议用Notepad++），复制粘贴就可以。给出几个源。

清华

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

阿里源

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse

中科大

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

接着就可以进行更新软件了。

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sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

3 WSL搭建数据科学环境

接下来就是搭建数据科学环境（Python和R）了。这里推荐安装Anaconda，当然如果想从头开始安装也是允许的。先去Anaconda 官网找到最新的版本。我Windows上基本都是Python2，因此在这个版本上主要以Python3为主，就是图中红框的。下载链接如下。

https://repo.continuum.io/archive/Anaconda3-2018.12-Linux-x86_64.sh

接着用wget下载，可以改变路径。

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wget -P /mnt/f/WSLworkspace https://repo.continuum.io/archive/Anaconda3-2018.12-Linux-x86_64.sh

接下来就是安装Anaconda3。

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bash /mnt/f/WSLworkspace/Anaconda3-2018.12-Linux-x86_64.sh

中间可以选择安装位置，这里默认安装在/root/Anaconda3，接着就等待安装结束了。安装过程中会提示是否将Anaconda3添加到环境变量，选yes。安装完会提示是否要安装Microsoft VS code，我建议可以不装。接着再Linux命令行里敲入。

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jupyter lab --allow-root

关于这个的配置有一些参考的内容见后面的链接，这里不详细展开，如果以root账户运行的话必须加上–allow -root。

接着在Windows浏览器里访问http://localhost:8888/lab?。

除了Python3，我们还推荐装个R，用于混合编程。这个时候毕竟本机已经安装了原生R，我决定在Linux上搭建一个Microsoft R Open(MRO)。同样是打开MRO官网

利用wget下载MRO。

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wget -P /mnt/f/WSLworkspace https://mran.blob.core.windows.net/install/mro/3.5.1/microsoft-r-open-3.5.1.tar.gz

由于我用的Ubuntu18.04，还需要安装libpng12库。

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wget -P /mnt/f/WSLworkspace https://mirrors.kernel.org/ubuntu/pool/main/libp/libpng/libpng12-0_1.2.54-1ubuntu1_amd64.deb
dpkg -i libpng12-01_1.2.54-1ubuntu1_amd64.deb

定位到MRO下载路径。

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cd /mnt/f/WSLworkspace
tar -xf microsoft-r-open-3.5.1.tar.gz
cd microsoft-r-open
./install.sh

接着需要看MRO和MKL的许可，先按回车看许可，接着按q键退出，按y进行安装。

R安装好后，还需要配置到jupyter中。首先需要先安装devtools，Ubuntu 18.04还需要先安装libssl。

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apt-get install libssl-dev

接着进入到R中。

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install.packages('devtools'）
library(devtools)
install_github('IRKernel/IRkernel')

这边发现IRkernel装不上，还需要装libcurl。

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apt-get install libcurl4-openssl-dev

最后发现github连接老有问题。

Github也有一个相同的issues，可以安装离线包，在github上点击clone or download，下载到文件夹中。

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devtools::install('/mnt/f/WSLworkspacre/IRkernel-master')

终于安装成功。最后在R里，再敲入如下命令。

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IRkernel::installspec(name = 'ir35', displayname = 'MRO')

大功告成。

运行一波代码。

虽然R语言中文社区给出了比较完整的教程，但是具体搭建过程中，还是无数的坑。希望大家也是动手实践为主。最近发现好多需要在Linux系统上安装的包和库，因此有这个环境非常地好。

参考链接：

windows10 Linux子系统文件目录

再见虚拟机！在Win10中使用Linux版本的R和Python

Ubuntu 18.04 软件源修改成国内源（文件或界面形式）

设置 jupyter notebook 可远程访问

Running as root is not recommended. Use –allow-root to bypass

Running as root is not recommended. Use –allow-root to bypass

Github Issues:Installation of packages using Devtools Fails - error setting certificate

error setting certificate verify locations, install_github

无法安装github上的R包：error setting certificate verify

Github Issues:Installation failed: Timeout was reached during installation of IRkernel