Linux使用远程X Server显示图形

背景

通常我们不希望在服务器上安装图形界面，但有时候有些程序需要图形界面，比如安装oracle的时候。此时，可以配置让Linux使用远程的X Server进行图形界面显示。

首先要明确的是Linux X Window System的基本原理，X是一个开放的协议规范，当前版本为11，俗称X11。X Window System由客户端和服务端组成，服务端X Server负责图形显示，而客户端库X Client根据系统设置的DISPLAY环境变量，将图形显示请求发送给相应的X Server。

 

因此，我们只需要在远端开启一个X Server，并在目标机器上相应的设置DISPLAY变量，即可完成图形的远程显示。

 

“真理体验”版

环境：远程无图形机器A（IP 192.168.9.135，OS CentOS 6.2），本地有图形机器B（IP 192.168.1.135，OS CentOS 6.2），子网192.168.0.0

X Server是Gnome等桌面环境的基础，一个桌面环境通常包含了XDM（X Display Manager，通常的图形化用户登录界面就属于XDM）、窗口管理器（X Server显示的图形是没有“窗口”边框的，通过替换窗口管理器可以实现不同的视觉效果，比如实现3D效果的Compiz）等组件。

 

进行图形显示并不需要桌面环境，只要有X Server即可。

 

现在要在B机器上开启一个X Server，然后配置A机器的DISPLAY环境变量指向B上面的X Server，在A上启动一个图形程序，图形应该在B上面进行显示。

 

Linux提供了一个startx脚本来启动X Server，startx脚本通过调用xinit来完成此工作。xinit完成两个工作，首先在后台启动一个X Server，然后根据配置启动一系列客户端程序连接到X Server，这些客户端程序只有最后一个可以并且必须在前台运行，当这个前台的客户端程序退出时X Server将被关闭。

 

B机器上有桌面环境，查看进程可以看到如下进程在运行：

/usr/bin/Xorg :0 -nr -verbose -audit 4 -auth /var/run/gdm/auth-for-gdm-Ikd3i7/database -nolisten tcp vt1

这表示在display 0上运行着一个X Server，这里的X Server是Xorg。出于安全考虑，这个X Server不监听TCP连接（-nolisten tcp），所以无法通过网络连接上这个X Server。X Server可以通过TCP和域套接字进行连接，后面讲述DISPLAY变量时会详细描述。

 

我们可以通过startx或直接使用xinit来手动启动一个X Server，startx的选项与xinit相同，选项直接传递给xinit。xinit选项分为两个部分，以符号 “--”为界，前面是客户端选项，后面是X Server选项。

startx [ [ client ] options ... ] [ -- [ server ] [ display ] options ... ]

要注意的是“client”（即要运行的客户端程序）必须以绝对路径的形式出现。如果不指定“client”，startx或xinit会根据用户和系统全局的配置文件启动一个客户端程序（一般xinit默认启动xterm程序）。

 

现在我们启动一个X Server：

xinit /usr/bin/xterm -- : &

这个命令可以在桌面环境下的终端里面运行，也可以在字符终端下运行。机器B上的桌面环境显示在终端Ctrl-Alt-F1上，F2-F6都是字符终端，F7-F12留给图形终端。在B机器的F2字符终端上执行以上命令，将在F7终端出现xterm。

 

接下来要配置A机器的DISPLAY变量，以便将图形显示到B机器上。以另一终端登录A机器，设置DISPLAY变量：

export DISPLAY=192.168.1.135:1.0

DISPLAY变量的格式为[Address]:{NumA}.{NumB}。其中Address为X Server地址，如果Address为空，则通过域套接字连接到本地的X Server。NumA为display number，这与传递给xinit的display选项对应，这个display number为X Server的监听端口号送去6000。因此，实际上此时B机器上的X Server在监听6001端口，可以使用netstat命令验证。NumB为screen number（可能是多显示器的情况下指定显示在哪个显示器，未验证），通常情况下都为0.

 

现在关闭B机器的防火墙（或者打开相应端口），以便A机器的X客户端程序可以连接上B机器上的X Server。然后在A机器上刚才设置DISPLAY变量的那个会话中，启动一个带有图形界面的程序，图形将会显示在B机器的F7终端上。

 

如果提示无法连接到DISPLAY指定的X Server，可能是由于X Server打开了访问控制。在A机器上已设置DISPLAY变量的会话中使用xhost命令查看授权信息：

xhost

如果显示无法打开display，则可以确定是因为X Server开启了访问控制。

 

在B机器F7终端由xinit打开的xterm中使用xhost授权A机器访问：

xhost + 192.168.9.135

然后在B机器F7终端xterm上使用xhost命令查看ACL，可以看到192.168.9.135已获得授权。此时，在A机器已设置DISPLAY的会话中运行xhost，同样可以看到ACL，再运行图形程序，图形应显示在B机器F7终端上。

 

SSH隧道转发版

SSH提供了X11转发的功能，可以使用SSH简单地实现上一节描述的功能。

首先确认A机器上的SSH Server打开的X11转发功能。检查SSH Server配置文件/etc/ssh/sshd_config，确认有如下配置：

X11Forwarding yes

然后在从B机器上SSH到A机器：

ssh -X 192.168.9.135

-X选项打开SSH的X11转发功能。

 

在此会话中查看A机器上的DISPLAY变量，应与下面类似：

localhost:10.0

在此会话中查看A机器上的TCP监听端口，应有6010端口。

 

在此会话中启动A机器上的图形程序，图形应显示在B机器上。

 

实际上，SSH在A机器上打开了一个监听端口6010，并且在登录会话开始时为会话设置了DISPLAY变量为localhost:10.0。随后此会话中的图形程序运行时，X11 client库会将X请求发送到SSH监听6010端口中，然后A机器上的SSH将X请求转发到B机器，B机器的SSH客户端收到X请求后交给B机器上的X Server显示。

 

SSH隧道转发Windows版

 

原理与上一节类似，X请求由SSH转发，只不过图形在Windows上显示。

 

首先在Windows上安装并运行一个X Server，这里选用Xming。然后使用ssh客户端连接上机器A，这里选用SecureCRT作为ssh客户端（使用putty同样可以）。

 

SecureCRT的会话选项作如下 设置：

 实际上这里对SecureCRT的设置与上一节中ssh -X选项相同。

 

如果已经登录机器A，注销再重新登录。查看DISPLAY变量：

 

启动一个图形程序，界面将在Windows上显示：

 

 

小结

通过上述的几个小实验，应该对X11的基本原理有了比较清晰的理解，以后遇到某些软件必须使用图形界面的时候，可以在Windows上使用Xming来进行远程图形显示，不必为此在服务器上安装臃肿的图形环境了。