LXD 入門

LXD 是 Canonical 維護的系統容器與虛擬機器管理工具。它可以在同一個介面下建立 系統容器（共用主機 kernel、行為像一台完整 Linux 機器）與 虛擬機器（擁有自己的 kernel），並提供映像檔、快照、網路、儲存與資源限制等管理功能。

Workshop 是建立在 LXD 之上的開發環境工具：把專案需要的 Ubuntu 版本、SDK 與指令寫成定義檔，就能用一個指令重建相同的環境。

安裝與初始化

# Workshop 需要 LXD 6.8 以上，所以指定 6/stable channel
sudo snap install --channel=6/stable lxd

# 以預設值建立 storage pool 與 lxdbr0 網路橋接
lxd init --minimal

使用 lxc 指令前，目前的使用者需要在 lxd 群組內。加入群組後須重新登入才會生效。

sudo usermod -aG lxd "$USER"

容器基本操作

啟動一個 Ubuntu 24.04 容器，並查看狀態：

lxc launch ubuntu:24.04 c1
lxc list

+------+---------+-----------------------+------+-----------+-----------+
| NAME |  STATE  |         IPV4          | IPV6 |   TYPE    | SNAPSHOTS |
+------+---------+-----------------------+------+-----------+-----------+
| c1   | RUNNING | 10.227.100.154 (eth0) | ...  | CONTAINER | 0         |
+------+---------+-----------------------+------+-----------+-----------+

剛啟動時尚未取得 IP，數秒後再執行 lxc list 即可看到。

在容器內執行指令或開啟 shell：

lxc exec c1 -- cat /etc/os-release
lxc exec c1 -- bash

與主機之間複製檔案：

lxc file push ./local.txt c1/tmp/local.txt
lxc file pull c1/tmp/local.txt ./local-copy.txt

限制資源（可在容器執行中直接套用）：

lxc config set c1 limits.cpu=1 limits.memory=512MiB

建立快照與還原：

lxc snapshot c1 before-change
lxc restore c1 before-change

停止與刪除：

lxc stop c1
lxc delete c1

建立虛擬機器

加上 --vm 就會建立擁有獨立 kernel 的虛擬機器，其餘指令（list、exec、snapshot、delete）用法相同：

lxc launch ubuntu:24.04 v1 --vm

虛擬機器需要 KVM 支援，開機也比容器慢；IP 與 agent 就緒需要稍等一段時間。

使用 Workshop 建立開發環境

Workshop 把 LXD 容器包裝成「跟著專案目錄走」的開發環境：專案目錄會掛載到 workshop 內的 /project，環境內容則由專案裡的 .workshop/<名稱>.yaml 描述。

安裝

sudo snap install --classic workshop

定義與啟動

在專案目錄（建議是 git repository）建立定義：

mkdir my-project
cd my-project
git init
workshop init dev --base ubuntu@24.04

workshop init 會產生 .workshop/dev.yaml：

# workshop 名稱，之後的指令用它指定目標
name: dev
# 容器使用的 Ubuntu 版本
base: ubuntu@24.04

啟動並確認狀態：

workshop launch
workshop list

WORKSHOP  STATUS  NOTES
dev       Ready   -

workshop launch 完成後會在專案目錄留下 .workshop.lock，它用來追蹤這個專案的 workshop，請保留在原處，不要加入版本控制。

在 workshop 內執行指令

# 執行單一指令
workshop exec dev -- lsb_release -d

# 開啟互動式 shell，工作目錄為 /project
workshop shell

專案目錄與 /project 是同一份檔案：在主機新增的檔案，workshop 內立即看得到，反之亦然。

定義常用動作

重複執行的指令可寫成 actions，用 workshop run 呼叫：

name: dev
base: ubuntu@24.04
# 具名動作；"$@" 會把 workshop run 後面的參數帶進腳本
# 動作在每次 run 時才被解析，修改後不需要 refresh
actions:
  hello: echo "hello $@"

workshop actions
workshop run dev -- hello ros

hello ros

加入 SDK

SDK 是定義檔中可重複使用的環境元件（例如語言執行環境或服務），發布在 SDK Store。SDK 依附於 Workshop：sdk 指令隨 workshop snap 一起安裝，只能搜尋與查看（find、info、list）；SDK 不會裝在主機上，而是在 workshop launch 或 workshop refresh 時下載並安裝到該 workshop 內。

先搜尋，再用 --sdks 指定名稱與 channel：

sdk find ollama
workshop init dev --sdks ollama/cpu/stable --base ubuntu@24.04

修改定義（換 base、增減 SDK、切換 channel）之後，用 refresh 套用：

workshop refresh

停止、啟動與移除

# 停止，不刪除；之後 start 不會從頭建置
workshop stop
workshop start

# 刪除 workshop，但保留 .workshop/dev.yaml，可再用 launch 重建
workshop remove

要查看 workshop 做過哪些操作，可用 workshop changes 與 workshop tasks。更多內容請參考官方的 Workshop 文件。

與 Multipass、Docker、VM 的比較

項目	LXD（容器）	LXD（--vm）／一般 VM	Multipass	Docker
隔離層級	共用主機 kernel，以 namespace 與 cgroup 隔離	獨立 kernel，硬體虛擬化	獨立 VM	共用主機 kernel，以 namespace 與 cgroup 隔離
設計目標	像一台完整 Linux 的系統容器	完整機器，可跑不同 kernel 或作業系統	快速建立 Ubuntu VM	打包並執行單一應用程式
內部 init 與服務	有完整 init（systemd），可跑多個服務	有	有	通常一個容器一個主程序
啟動速度與資源	秒級，額外負擔小	較慢，需預留記憶體	較慢，需預留記憶體	秒級，額外負擔小
映像來源	Ubuntu 等發行版映像	發行版映像或自備磁碟	Ubuntu 映像	OCI 映像（Docker Hub 等）
管理功能	快照、網路、儲存、資源限制、叢集	同左（LXD 管理時）	簡單的 launch、shell、mount	build、compose、registry
適合情境	隔離的開發／測試環境、模擬多台機器	需要自己的 kernel、模組或其他 OS	想快速得到一台乾淨的 Ubuntu	部署與發布應用程式

選擇時可以這樣想：

• 要 發布應用程式：用 Docker，映像就是交付物。
• 要 一台長期使用、像真機一樣的 Linux 環境：用 LXD 容器。
• 要 測試 kernel、驅動、systemd 開機流程或非 Linux 系統：用 VM（LXD --vm 或一般 VM 軟體）。
• 要 在 macOS 或 Windows 上快速取得 Ubuntu：用 Multipass。
• 要 跟著專案、可重現、可分享的開發環境：用 Workshop（背後仍是 LXD 容器）。

Multipass 與 LXD 都是 Canonical 的工具，且都能建立 VM；差別在於 Multipass 把介面縮到最簡單（單機、Ubuntu 為主），LXD 則提供更完整的容器、VM、網路與儲存管理。