Introdução ao Nix e ao NixOS

O Nix é um gerenciador de pacotes declarativo que permite aos usuários declarar o estado desejado do sistema em arquivos de configuração (configuração declarativa), e ele se responsabiliza por atingir esse estado.

Em termos simples, "configuração declarativa" significa que os usuários só precisam declarar o resultado desejado. Por exemplo, se você declarar que quer substituir o gerenciador de janelas i3 por sway, o Nix irá te ajudar a atingir esse objetivo. Você não precisa se preocupar com os detalhes subjacentes, como quais pacotes o sway exige para a instalação, quais pacotes relacionados ao i3 precisam ser desinstalados, ou os ajustes necessários na configuração do sistema e nas variáveis de ambiente para o sway. O Nix lida automaticamente com esses detalhes para o usuário (desde que os pacotes Nix relacionados a sway e i3 sejam projetados corretamente).

O NixOS, uma distribuição Linux construída sobre o gerenciador de pacotes Nix, pode ser descrito como "SO como Código". Ele emprega arquivos de configuração Nix declarativos para descrever todo o estado do sistema operacional.

Um sistema operacional é composto por diversos pacotes de software, arquivos de configuração e dados de texto/binários, tudo isso representando o estado atual do sistema. A configuração declarativa consegue gerenciar apenas a parte estática desse estado. Dados dinâmicos, como dados do PostgreSQL, MySQL ou MongoDB, não podem ser gerenciados de forma eficaz por meio de uma configuração declarativa (não é viável deletar todos os novos dados do PostgreSQL que não foram declarados na configuração a cada implantação). Portanto, o NixOS se concentra principalmente em gerenciar a parte estática do estado do sistema de forma declarativa. Os dados dinâmicos, juntamente com o conteúdo do diretório home do usuário, permanecem inalterados pelo NixOS ao reverter para uma geração anterior.

Embora não seja possível alcançar uma reprodutibilidade completa do sistema, o diretório /home, sendo um diretório importante do usuário, contém muitos arquivos de configuração necessários: os Dotfiles. Um projeto significativo da comunidade, chamado home-manager, foi projetado para gerenciar pacotes e arquivos de configuração em nível de usuário dentro do diretório home do usuário.

Devido às características do Nix, como ser declarativo e reprodutível, ele não se limita a gerenciar ambientes de desktop, sendo também amplamente utilizado para gerenciar ambientes de desenvolvimento, ambientes de compilação, máquinas virtuais em nuvem e a construção de imagens de contêineres. NixOps (um projeto oficial do Nix) e colmena (um projeto da comunidade) são ambas ferramentas operacionais baseadas em Nix.

Por que NixOS?

Eu conheci o gerenciador de pacotes Nix pela primeira vez há vários anos. Ele utiliza a linguagem Nix para descrever a configuração do sistema. O NixOS, a distribuição Linux construída sobre ele, permite reverter o sistema para qualquer estado anterior (embora apenas o estado declarado nos arquivos de configuração Nix possa ser revertido). Embora parecesse impressionante, achei problemático aprender uma nova linguagem e escrever código para instalar pacotes, então não dei prosseguimento na época.

No entanto, recentemente, enfrentei inúmeros problemas de ambiente ao usar o EndeavourOS, e resolvê-los consumiu uma quantidade significativa da minha energia, me deixando exausto. Após uma cuidadosa consideração, percebi que a falta de controle de versão e de mecanismos de reversão no EndeavourOS me impedia de restaurar o sistema quando os problemas surgiam.

Foi então que decidi mudar para o NixOS.

Para minha surpresa, o NixOS superou minhas expectativas. O aspecto mais impressionante é que agora posso restaurar todo o meu ambiente i3 e todos os meus pacotes de uso comum em um novo host NixOS com apenas um comando: sudo nixos-rebuild switch --flake .. É realmente fantástico!

A capacidade de reversão e a reprodutibilidade do NixOS me deram uma enorme confiança - não temo mais quebrar o sistema. Eu até me aventurei a experimentar coisas novas no NixOS, como o compositor hyprland. Anteriormente, no EndeavourOS, eu não teria ousado mexer com compositores tão novos, pois qualquer problema no sistema teria envolvido uma solução de problemas manual significativa usando várias "gambiarras".

À medida que me aprofundo cada vez mais em NixOS e Nix, percebo que eles também são muito adequados para gerenciar a configuração de múltiplos hosts de forma síncrona. Atualmente, meu nix-config pessoal gerencia a configuração de muitos hosts de forma síncrona:

• Desktops
  • 1 Macbook Pro 2022 (M2 aarch64).
  • 1 Macbook Pro 2024 (M4Pro aarch64).
  • 1 PC desktop com NixOS (amd64).
• Servidores
  • 10+ máquinas virtuais com NixOS (amd64).
  • Várias placas de desenvolvimento para aarch64 e riscv64.

O ambiente de desenvolvimento de três computadores desktop é gerenciado pelo Home Manager, a configuração principal é completamente compartilhada, e a configuração modificada em qualquer host pode ser sincronizada de forma transparente para outros hosts através do Git.

O Nix quase me isolou completamente das diferenças entre o SO e a arquitetura na base das três máquinas, e a experiência foi muito tranquila!