Wayland vs X11: Porównanie w 2026 roku

Porównanie nowoczesnych serwerów wizualnych w systemie Linux

Page content

Landscape serwerów wizualizacji w Linuxie ewoluował dramatycznie w ciągu ostatnich dziesięciu lat. Wayland, który zaczął się jako ambitny projekt zamieniający stary X11 (X Window System), teraz jest domyślnym ustawieniem w głównych dystrybucjach Linuksa.

Ten przejście od X11 do Waylanda fundamentalnie zmienia sposób, w jaki grafika jest obsługiwana w środowiskach pulpitu, przynosząc nowoczesną architekturę, poprawioną bezpieczeństwo i lepszą wydajność do pulpitu Linuksa.

kolorowy tetris na stole

Zrozumienie architektury serwera wizualizacji

Co to jest Wayland i jak się różni od X11?

Wayland reprezentuje fundamentalne prześwietlenie architektury serwera wizualizacji. W przeciwieństwie do skomplikowanego modelu klient-serwer X11 opracowanego w 1984 roku, Wayland korzysta z uproszczonego podejścia, w którym aplikacje komunikują się bezpośrednio z kompozytorem. Każda aplikacja zarządza własnym buforem renderowania, a kompozytor obsługuje zarządzanie oknami, routing wejścia i końcową kompozycję ekranu.

X11 z kolei korzysta z centralnego serwera X, który zarządza wszystkimi zadaniami renderowania, utrzymuje rozbudowane rozszerzenia protokołu przez 40 lat i działa jako pośrednik dla wszystkich operacji graficznych. Ta architektura miała sens w czasach cienkich klientów i przezroczystości sieciowej, ale tworzy zbędne opóźnienia i wady bezpieczeństwa w współczesnym obliczeniowym środowisku pulpitu.

Główne różnice architektoniczne leżą w modelu komunikacji. Aplikacje X11 wysyłają polecenia rysowania do serwera X, który potem renderuje wszystko. Aplikacje Wayland renderują bezpośrednio do własnych buforów za pomocą nowoczesnych interfejsów API, takich jak OpenGL lub Vulkan, a następnie przekazują te bufora kompozytorowi do końcowego wyświetlenia. To eliminuje kilka warstw pośrednich i umożliwia lepsze przyspieszenie sprzętu.

Model klient-kompozytor

Kompozytor Waylanda jest jednocześnie serwerem wizualizacji i zarządcą okien. Popularne implementacje obejmują:

  • Mutter (GNOME)
  • KWin (KDE Plasma)
  • Weston (implementacja odniesienia)
  • Sway (tile kompozytor inspirowany i3)

To jednolite podejście znacząco upraszcza stos grafiki. Zamiast oddzielnych komponentów serwera X, zarządcy okien i kompozytora, które muszą się koordynować, Wayland łączy te odpowiedzialności. Efektem jest zmniejszenie opóźnień, lepsze czasowanie klatek i bardziej przewidywalne zachowanie.

Analiza wydajności: liczby i użycie w praktyce

Porównanie wydajności procesora

Ostatnie testy wykazały subtelne cechy wydajnościowe. X11 bez kompozytora oferuje wspaniałą wydajność procesora z tylko 3,72% zużyciem CPU. Jednak współczesne środowiska pulpitu wymagają kompozytora dla efektów i przeźroczystości, co podnosi zużycie CPU X11 do 9,8%.

Wayland wykorzystuje między 25 a 31% CPU w zależności od konfiguracji. Ten wyższy poziom bazowy wynika z tego, że aplikacje wykonują własne renderowanie zamiast delegowania do centralnego serwera. Choć to wydaje się niekorzystne, to kompromis umożliwia lepsze przyspieszenie sprzętu i eliminuje wady w architekturze centralnego modelu renderowania X11.

Wydajność graficzna

Dla współczesnych sprzętów z dość mocnymi kartami graficznymi, Wayland ogólnie przewyższa X11:

  • Wbudowana obsługa vsync eliminuje rozrywanie ekranu bez konfiguracji
  • Bezpośrednie udostępnianie buforów zmniejsza kopie pamięci
  • Lepsza integracja z Vulkanem dla nowoczesnych interfejsów API graficznych
  • Smoother frame pacing szczególnie na ekranach o wysokiej częstotliwości odświeżania
  • Lepsze zarządzanie mieszanką częstotliwości odświeżania na wielu monitorach

X11 bez kompozytora może osiągnąć wyższą liczbę FPS w określonych testach, ale brakuje jakości wizualnej i funkcji, które użytkownicy oczekują od współczesnych środowisk pulpitu. Dla gier i aplikacji intensywnie korzystających z GPU, nowoczesna architektura Waylanda oferuje konkretne korzyści na systemach z kompetentnym sprzętem graficznym.

Bezpieczeństwo: architektura decyduje o bezpieczeństwie

Model bezpieczeństwa wejścia

Bezpieczeństwo może być najbardziej przekonującą zaletą Waylanda. Stos wejścia Waylanda fundamentalnie uniemożliwia złośliwym aplikacjom naruszanie innych programów. Aplikacje nie mogą:

  • Słuchać wejścia klawiatury z innych aplikacji
  • Generować fałszywe zdarzenia wejścia wydające się pochodzące od użytkownika
  • Zachwycać wszystkie zdarzenia wejścia w wykluczeniu doległych aplikacji
  • Wykonować zrzuty ekranu innych okien aplikacji bez jawnej zgody użytkownika

X11 całkowicie brakuje tych ochrony. Dowolna aplikacja X11 może zapisywać całą systemową klawiaturę, wykonywać zrzuty ekranu wszystkich okien i wstrzykiwać syntetyczne zdarzenia wejścia. Ta wada architektoniczna istniała od początku X11 – bezpieczeństwo nie było głównym celem projektowym w 1984 roku.

Dostęp do bufora i bezpieczeństwo graficzne

Wayland korzysta z udostępniania DMA-bufora z przekazywaniem opisownika pliku dla bezpiecznego dostępu do buforów graficznych. Tylko aplikacje jawne, które otrzymują dostęp do bufora, mogą czytać lub modyfikować go. Jądro enforces te uprawnienia na poziomie opisownika pliku.

System buforów GEM (Graphics Execution Manager) X11 używa 32-bitowych identyfikatorów jako identyfikatorów. Dowolna aplikacja, która zgadnie lub wyliczy te identyfikatory, może uzyskać dostęp do odpowiadającej pamięci graficznej. To reprezentuje fundamentalną wadę bezpieczeństwa, która nie może zostać naprawiona bez naruszenia kompatybilności X11.

Odkryte wady zaznaczają lukę

Badacze bezpieczeństwa odkryli trzy krytyczne wady w X.Org w wczesnym 2025 roku (CVE-2025-62229, CVE-2025-62230, CVE-2025-62231). Te błędy poza użyciem i przepełnienia się datowały od X11R6 i Xorg 1.15 – niektóre mają ponad 20 lat. Odkrycie odnowiło debaty o długoterminowej wykorzystalności X11 w porównaniu do przyspieszenia przyjęcia Waylanda.

Te wady nie są izolowanymi przypadkami. Są objawem kodu X11 i decyzji architektonicznych podejmowanych dekady temu, kiedy modele zagrożeń bezpieczeństwa wyglądały zupełnie inaczej.

Współpracowalność i wyzwania migracji

XWayland: Most between worlds

Starsze aplikacje X11 nie muszą być przepisywane do Waylanda. XWayland, serwer X działający jako klient Waylanda, zapewnia przejrzystą kompatybilność. Większość aplikacji X11 działa bez zmian, choć niektóre zachowania zmieniają się z powodu modelu bezpieczeństwa Waylanda.

Aplikacje zależne od globalnego pozycjonowania wskaźnika lub generowania syntetycznych zdarzeń wejścia napotykają ograniczenia. Przywracanie pozycji okna, wykrywanie krawędzi ekranu i pewne narzędzia automatyzacji wymagają adaptacji. Dla typowych aplikacji pulpitu, użytkownicy rzadko zauważają, że działają przez XWayland.

Typowe problemy kompatybilności i rozwiązania

Udostępnianie ekranu i nagrywanie

Najczęstszy problem z Waylandem dotyczy udostępniania ekranu. W przeciwieństwie do X11, gdzie dowolna aplikacja mogła zrzucić ekran, Wayland wymaga jawnej zgody użytkownika przez xdg-desktop-portal. Aplikacje muszą zintegrować PipeWire do zrzutu ekranu.

Jeśli udostępnianie ekranu pokazuje czarne ramki:

  • Sprawdź, czy zainstalowano xdg-desktop-portal-gtk lub xdg-desktop-portal-kde
  • Upewnij się, że PipeWire działa
  • Sprawdź, czy aplikacje korzystają z nowoczesnych interfejsów API

Ułamkowe skalowanie

Wyświetlacze wysokiej rozdzielczości z ułamkowym skalowaniem (125%, 150%, 175%) działają znacznie lepiej w Waylandzie niż w X11. Jednak aplikacje XWayland mogą renderować w skalowaniu całkowitym, a następnie być rozmyte, gdy zostaną skalowane przez kompozytor. To wpływa na starsze aplikacje, które nie przenieśli się do natywnych protokołów Wayland.

Rozwiązania obejmują:

  • Używanie natywnych aplikacji Wayland, jeśli to możliwe
  • Wyłączanie ułamkowego skalowania dla konkretnych starszych aplikacji
  • Czekanie na aktualizacje narzędzi (GTK4 i Qt6 lepiej radzą sobie z tym)

Zarządzanie kolorami

Kompozytory Waylanda stopniowo implementują zarządzanie kolorami, ale wsparcie się różni. Profile ICC mogą wymagać ręcznej konfiguracji. Profesjonalne przepływy kolorowe powinny zweryfikować możliwości zarządzania kolorami swojego kompozytora przed migracją.

Obsługa kart graficznych NVIDIA

Proprietary sterowniki NVIDIA tradycyjnie lepiej działały z X11. Jednak ostatnie wersje sterowników znacząco poprawiły wsparcie dla Wayland. Seria sterowników 495 NVIDIA dodała wsparcie GBM (Generic Buffer Management), umożliwiające poprawną funkcjonalność Wayland.

Do 2026 roku większość użytkowników NVIDIA może pomyślnie uruchomić Wayland, choć X11 może nadal oferować lepszą stabilność dla starszego sprzętu lub konkretnych aplikacji profesjonalnych. Luka nadal się zawęża z każdą wersją sterownika. Jeśli monitorujesz wydajność GPU w trakcie przejścia, sprawdź nasz przewodnik dotyczący monitorowania GPU w Linuxie, który zawiera narzędzia działające dobrze pod obu serwerami wizualizacji.

Status przyjęcia przez dystrybucje

Obecne domyślne ustawienia w głównych dystrybucjach

Przejście na Wayland osiągnęło krytyczny punkt w 2023 roku, gdy główne dystrybucje zmieniły domyślne ustawienia:

  • Fedora: Domyślnie Wayland od Fedora 25 (2016)
  • Ubuntu: Domyślnie Wayland od wersji 21.04 dla systemów bez NVIDIA
  • Debian: Domyślnie Wayland od Debian 10
  • Arch Linux: Wayland dostępny i coraz bardziej preferowany

Wsparcie przez środowiska pulpitu:

  • GNOME: Wayland główny od GNOME 3.20, przechodzi na Wayland-only
  • KDE Plasma: Dopełnione Wayland od Plasma 5.21, sesja X11 kończy się z Plasma 6.8 (początek 2027)
  • XFCE: Skupione na X11, eksperymentalne wsparcie Wayland
  • Cinnamon: Głównie X11, trwa rozwój Wayland

Każde środowisko pulpitu integruje się inaczej z komponentami systemowymi. Na przykład, zachowanie menedżera plików znacznie się różni między środowiskami – zobacz nasz porównanie menedżerów plików dla Ubuntu 24.04, który obejmuje Nautilus (GNOME), Dolphin (KDE) i inne pod obu Wayland i X11.

Współczesny etap KDE Plasma 6.8

Ogłoszenie przez KDE, że wersja 6.8 Plasma zakończy wsparcie sesji X11 oznacza przełomowy moment. Z końcem sesji X11 w początkach 2027 roku, KDE zobowiązuje się całkowicie do przyszłości Waylanda. To decyzja podobna do GNOME i sygnalizuje, że główne środowiska pulpitu uznały Wayland za dojrzały na potrzeby produkcji.

Przejście: Przewodnik po migracji

Kiedy migracja na Wayland

Przejdź teraz, jeśli:

  • Używasz nowoczesnych kart graficznych AMD lub Intel
  • Używasz wysokiej rozdzielczości lub mieszanki częstotliwości odświeżania
  • Bezpieczeństwo jest głównym problemem
  • Chcesz wsparcie HDR lub nowoczesne funkcje wizualizacji
  • Twoje aplikacje są już natywnie Wayland

Zastanów się nad pozostaniem na X11, jeśli:

  • Profesjonalne przepływy zależą od funkcji specyficznych dla X11
  • Używasz starszych kart graficznych NVIDIA (przed serią 900)
  • Starsze aplikacje krytyczne dla pracy mają problemy z XWayland
  • Twoja dystrybucja nie ma jeszcze domyślnego Waylanda

Testowanie Wayland bez pełnej migracji

Większość dystrybucji Linuksa sprawia, że testowanie jest łatwe. Na ekranie logowania, poszukaj selektora typu sesji (zwykle ikona zębatka). Wybierz sesję Wayland, aby przetestować bez zmiany konfiguracji systemu.

Jeśli pojawią się problemy, po prostu wyloguj się i wybierz sesję X11. Ustawienia środowiska pulpitu, aplikacje i przepływy pracy pozostają bez zmian – zmienia się tylko serwer wizualizacji podstawowy. Testowanie jest szczególnie ważne dla przepływów pracy opartych na terminalach – nowoczesne emulatory terminali, takie jak Alacritty i Kitty oferują natywne wsparcie dla Wayland z wspaniałą wydajnością.

Jeśli ustawiasz nowy system, aby prawidłowo przetestować Wayland, nasze przewodniki dotyczące instalacji Ubuntu 24.04 lub ponownej instalacji Linuksa Mint pokazują pełny proces konfiguracji, w tym wybór serwera wizualizacji.

Rozwiązywanie typowych problemów

Aplikacje zawieszone lub nie uruchomione:

# Spróbuj zmusić X11 przez XWayland
GDK_BACKEND=x11 application-name

Brak działania udostępniania ekranu:

# Sprawdź, czy PipeWire działa
systemctl --user status pipewire

# Sprawdź implementację portalu
ls /usr/share/xdg-desktop-portal/portals/

Zła ułamkowa skalowanie:

# Zmusić XWayland do skalowania (KDE)
KWIN_X11_NO_FRACTIONAL_SCALING=1

# Zmusić do całkowitego skalowania dla konkretnych aplikacji
GDK_SCALE=2 application-name

Dla usług, które muszą działać niezależnie od serwera wizualizacji, możesz być zmuszony do ich odpowiedniego skonfigurowania. Zobacz nasz przewodnik dotyczący hostowania dowolnego wykonywalnego jako usługi w Linuksie dotyczący konfiguracji usługi systemd działającej zarówno pod Waylandem, jak i X11.

Przyszłość serwerów wizualizacji w Linuksie

Co czeka Wayland

Aktywne rozwijanie skupia się na:

  • Protokołach zarządzania kolorami dla profesjonalnych przepływów
  • Wsparciu HDR i szerokiego gamutu kolorów na kompozytorach
  • Poprawionym obsłudze tabletów i stylusów dla artystów cyfrowych
  • Lepszym zarządzaniu wieloma kartami graficznymi i hybrydowym grafiką
  • Funkcjach dostępności, osiągających parzystość z X11

Rozprzestrzenianie aplikacji również ewoluuje w kierunku lepszego wsparcia dla Waylanda. Nowoczesne systemy pakowania, takie jak Snap i Flatpak, lepiej radzą sobie z uprawnieniami Wayland niż tradycyjne menedżery pakietów, co ułatwia sandboxowanym aplikacjom żądanie dostępu do serwera wizualizacji, gdy jest to potrzebne.

Tryb utrzymania X11

Rozwój X.Org zakończył się poza poprawkami bezpieczeństwa. Ostatnia ważna wersja serwera X była ponad trzy lata temu. Choć X11 będzie dostępny w przyszłości poprzez XWayland i wsparcie dla starszych systemów, aktywne rozwijanie przesunęło się całkowicie na Wayland.

To nie oznacza, że X11 zniknie natychmiast. Kluczowe systemy, środowiska korporacyjne i niszowe przypadki będą utrzymywać X11 istotne przez lata. Jednak dla mainstreamowego obliczeniowego środowiska pulpitu Linuksa, przejście na Wayland jest nieodwracalne i w dużej mierze zakończone.

Podsumowanie: Wybór serwera wizualizacji w 2026 roku

Dla większości użytkowników Linuksa w 2026 roku, Wayland reprezentuje lepszy wybór. Jego zalety bezpieczeństwa, nowoczesne wsparcie sprzętu i czystsza architektura przewyższają problemy kompatybilności dla typowych przepływów. Główne dystrybucje, środowiska pulpitu i twórcy aplikacji zobowiązały się do Waylanda jako przyszłości.

Jednak technologiczne wybory powinny służyć Twoim potrzebom, a nie ideologii. Jeśli X11 działa lepiej dla Twojego konkretnego przypadku – niezależnie od starszych aplikacji, wymagań zawodowych lub ograniczeń sprzętu – nie ma szamanki w kontynuowaniu jego użycia. Obecne serwery wizualizacji będą współistniać przez kilka kolejnych lat.

Kluczem jest zrozumienie kompromisów. Wayland oferuje bezpieczeństwo, nowoczesne funkcje i lepsze długoterminowe wsparcie. X11 zapewnia dojrzałość, kompatybilność i udowodniony rekord. Ocenić swoje wymagania, przetestować obie opcje i podjąć świadome decyzje oparte na tym, co najlepiej nadaje się do Twojego przepływu pracy w Linuksie.

Przydatne linki

Poniższe źródła mogą być przydatne: