Сравнение Wayland и X11: 2026

Современные серверы отображения Linux

Содержимое страницы

Ландшафт дисплей-серверов Linux за последние десятилетие претерпел значительные изменения. Wayland, который начал свою жизнь как амбициозный проект по замене устаревшего X11 (X Window System), теперь стал стандартным на основных дистрибутивах Linux.

Этот переход от X11 к Wayland кардинально меняет способ обработки графики в рабочих средах, принося современную архитектуру, улучшенную безопасность и лучшую производительность на рабочий стол Linux.

цветной тетрис на столе

Понимание архитектуры дисплей-серверов

Что такое Wayland и чем он отличается от X11?

Wayland представляет собой фундаментальную переработку архитектуры дисплей-серверов. В отличие от сложной клиент-серверной модели X11, разработанной в 1984 году, Wayland использует упрощенный подход, при котором приложения напрямую взаимодействуют с композитором. Каждое приложение управляет своим собственным буфером рендеринга, а композитор отвечает за управление окнами, маршрутизацию ввода и окончательное составление изображения на экране.

X11, напротив, использует центральный X-сервер, который управляет всеми задачами рендеринга, поддерживает обширные расширения протокола, накопленные за 40 лет, и выступает в роли посредника для всех графических операций. Эта архитектура имела смысл в эпоху тонких клиентов и сетевой прозрачности, но создает ненужные накладные расходы и уязвимости безопасности в современных рабочих средах.

Ключевое архитектурное различие заключается в модели коммуникации. Приложения X11 отправляют команды рисования на X-сервер, который затем выполняет рендеринг всего. Приложения Wayland рендерируют напрямую в свои собственные буферы с использованием современных графических API, таких как OpenGL или Vulkan, а затем передают эти буферы композитору для окончательного отображения. Это устраняет несколько уровней косвенности и позволяет достичь лучшего аппаратного ускорения.

Модель клиент-композитор

Композитор Wayland одновременно является дисплей-сервером и менеджером окон. Популярные реализации включают:

  • Mutter (GNOME)
  • KWin (KDE Plasma)
  • Weston (референсная реализация)
  • Sway (композитор с плиточной компоновкой в стиле i3)

Этот унифицированный подход значительно упрощает графический стек. Вместо отдельных компонентов X-сервера, менеджера окон и менеджера композитинга, которые должны координироваться, Wayland объединяет эти обязанности. Результатом являются сниженная задержка, лучшее управление кадрами и более предсказуемое поведение.

Анализ производительности: цифры и реальное использование

Сравнение эффективности CPU

Недавние бенчмарки раскрывают нюансы производительности. X11 без композитинга демонстрирует исключительную эффективность CPU с использованием всего 3,72% CPU. Однако современные рабочие среды требуют композитинга для эффектов и прозрачности, что повышает использование CPU X11 до 9,8%.

Wayland использует от 25 до 31% CPU в зависимости от конфигурации. Этот более высокий базовый уровень обусловлен тем, что приложения выполняют собственный рендеринг, а не делегируют его центральному серверу. Хотя это может показаться недостатком, такая компромиссная схема позволяет достичь лучшего аппаратного ускорения и устраняет узкие места, присущие централизованной модели рендеринга X11.

Производительность графики

Для современного оборудования с мощными GPU Wayland обычно превосходит X11:

  • Нативная поддержка vsync устраняет разрывы экрана без настройки
  • Прямое совместное использование буферов уменьшает количество копирований памяти
  • Лучшая интеграция Vulkan для современных графических API
  • Гладкое управление кадрами особенно на дисплеях с высокой частотой обновления
  • Превосходная обработка смешанных частот обновления на нескольких мониторах

X11 с отключенным композитингом может достигать более высокого сырого FPS в определенных бенчмарках, но не обладает визуальным качеством и функциями, которые ожидают пользователи от современных рабочих сред. Для игр и приложений, интенсивно использующих GPU, архитектура Wayland предоставляет ощутимые преимущества на системах с качественным графическим оборудованием.

Безопасность: архитектура определяет безопасность

Модель безопасности ввода

Безопасность, возможно, является самым убедительным преимуществом Wayland. Стек ввода Wayland фундаментально предотвращает злоумышленное приложение от компрометации других программ. Приложения не могут:

  • Подслушивать клавиатурный ввод из других приложений
  • Генерировать поддельные события ввода, которые кажутся исходящими от пользователя
  • Перехватывать весь ввод в ущерб легитимным приложениям
  • Делать скриншоты окон других приложений без явного разрешения пользователя

X11 не имеет этих защит. Любое приложение X11 может регистрировать нажатия клавиш на всей системе, делать скриншоты всех окон и вводить синтетические события. Этот архитектурный недостаток существовал с самого начала X11 — безопасность не была основным критерием проектирования в 1984 году.

Доступ к буферам и безопасность графики

Wayland использует совместное использование DMA-buf с передачей дескрипторов файлов для безопасного доступа к графическим буферам. Только приложениям, которым явно предоставлен доступ к буферу, разрешено его читать или изменять. Ядро обеспечивает выполнение этих разрешений на уровне дескрипторов файлов.

Система буферов GEM (Graphics Execution Manager) X11 использует 32-битные целые числа в качестве идентификаторов. Любое приложение, которое угадывает или перечисляет эти идентификаторы, может получить доступ к соответствующей графической памяти. Это представляет собой фундаментальную уязвимость безопасности, которую нельзя исправить без нарушения совместимости с X11.

Недавние уязвимости подчеркивают разрыв

Исследователи безопасности раскрыли три критических уязвимости X.Org в начале 2025 года (CVE-2025-62229, CVE-2025-62230, CVE-2025-62231). Эти уязвимости типа “использование после освобождения” и переполнения уходили корнями в X11R6 и Xorg 1.15 — некоторые из них были старше 20 лет. Это открытие возобновило дебаты о долгосрочной жизнеспособности X11 по сравнению с ускоренным принятием Wayland.

Эти уязвимости не являются изолированными случаями. Они являются симптомами устаревшей кодовой базы X11 и архитектурных решений, принятых десятилетия назад, когда модели угроз безопасности выглядели совершенно иначе.

Проблемы совместимости и миграции

XWayland: мост между мирами

Легаси-приложения X11 не требуют переписывания для Wayland. XWayland, X-сервер, работающий как клиент Wayland, обеспечивает прозрачную совместимость. Большинство приложений X11 работают без модификаций, хотя некоторые поведения меняются из-за модели безопасности Wayland.

Приложения, зависящие от глобального позиционирования указателя или генерации синтетического ввода, сталкиваются с ограничениями. Восстановление позиции окна, обнаружение края экрана и некоторые инструменты автоматизации требуют адаптации. Для типичных настольных приложений пользователи редко замечают, что они работают через XWayland.

Общие проблемы совместимости и решения

Общий доступ и запись экрана

Самая частая проблема Wayland связана с общим доступом к экрану. В отличие от X11, где любое приложение могло захватывать экран, Wayland требует явного разрешения пользователя через xdg-desktop-portal. Приложениям необходимо интегрировать PipeWire для захвата экрана.

Если общий доступ к экрану показывает черные кадры:

  • Убедитесь, что установлен xdg-desktop-portal-gtk или xdg-desktop-portal-kde
  • Проверьте, что PipeWire работает
  • Убедитесь, что приложения используют последние версии API портала

Дробное масштабирование

Высокоразрешающие дисплеи с дробным масштабированием (125%, 150%, 175%) работают намного лучше в Wayland, чем в X11. Однако приложения XWayland могут рендериться с целым масштабированием, а затем размываться при масштабировании композитором. Это влияет на легаси-приложения, которые не мигрировали на нативные протоколы Wayland.

Решения включают:

  • Использование нативных приложений Wayland по возможности
  • Отключение дробного масштабирования для конкретных легаси-приложений
  • Ожидание обновлений инструментария (GTK4 и Qt6 обрабатывают это лучше)

Управление цветом

Композиторы Wayland постепенно внедряют управление цветом, но поддержка варьируется. ICC-профили могут требовать ручной настройки. Профессиональные рабочие процессы, критичные к цвету, должны проверить возможности управления цветом своего композитора перед миграцией.

Поддержка GPU NVIDIA

Проприетарные драйверы NVIDIA исторически работали лучше с X11. Однако недавние выпуски драйверов значительно улучшили поддержку Wayland. Серия драйверов NVIDIA 495 добавила поддержку GBM (Generic Buffer Management), что позволило обеспечить правильную функциональность Wayland.

По состоянию на 2026 год большинство пользователей NVIDIA могут успешно запускать Wayland, хотя X11 может все еще предлагать немного лучшую стабильность для старого оборудования или специфических профессиональных приложений. Разрыв продолжает сокращаться с каждым выпуском драйвера. Если вы отслеживаете производительность GPU во время перехода, ознакомьтесь с нашим руководством по мониторингу GPU в Linux, в котором представлены инструменты, работающие хорошо под обоими дисплей-серверами.

Статус принятия дистрибутивами

Текущие стандарты среди основных дистрибутивов

Переход на Wayland достиг критической массы в 2023 году, когда основные дистрибутивы изменили стандартные настройки:

  • Fedora: Wayland по умолчанию с Fedora 25 (2016)
  • Ubuntu: Wayland по умолчанию с 21.04 для систем без NVIDIA
  • Debian: Wayland по умолчанию с Debian 10
  • Arch Linux: Wayland доступен и все больше предпочтителен

Поддержка рабочих сред:

  • GNOME: Wayland основной с GNOME 3.20, движение к Wayland-only
  • KDE Plasma: Wayland зрелый с Plasma 5.21, сессия X11 заканчивается с Plasma 6.8 (начало 2027)
  • XFCE: Фокус на X11, экспериментальная поддержка Wayland
  • Cinnamon: В основном X11 с продолжающимся развитием Wayland

Каждая рабочая среда интегрируется по-разному с системными компонентами. Например, поведение файловых менеджеров значительно различается между средами — см. наше сравнение файловых менеджеров для Ubuntu 24.04, которое охватывает Nautilus (GNOME), Dolphin (KDE) и другие под обоими дисплей-серверами.

Веха KDE Plasma 6.8

Объявление KDE о том, что Plasma 6.8 откажется от поддержки сессии X11, является важным моментом. С окончанием сессии X11 в начале 2027 года KDE полностью посвящает себя будущему Wayland. Это решение следует за аналогичной траекторией GNOME и сигнализирует о том, что основные рабочие среды считают Wayland достаточно зрелым для производственного использования.

Переход на Wayland: Руководство по миграции

Когда мигрировать на Wayland

Миграция сейчас рекомендуется, если:

  • У вас современные графические процессоры AMD или Intel
  • Вы используете дисплеи с высоким разрешением или смешанной частотой обновления
  • Безопасность является приоритетом
  • Вам нужна поддержка HDR или современные функции дисплеев
  • Ваши приложения уже являются нативными для Wayland

Рассмотрите возможность остаться на X11, если:

  • Профессиональные рабочие процессы зависят от специфических функций X11
  • Вы используете старые графические процессоры NVIDIA (до серии 900)
  • Критичные для работы устаревшие приложения имеют проблемы с XWayland
  • Ваша дистрибутив по умолчанию не использует Wayland

Тестирование Wayland без полной миграции

Большинство дистрибутивов Linux упрощают тестирование. На экране входа поищите выбор типа сессии (обычно иконка шестеренки). Выберите сессию Wayland для тестирования без изменения конфигурации системы.

Если возникнут проблемы, просто выйдите и выберите сессию X11. Настройки рабочей среды, приложения и рабочие процессы останутся неизменными — изменится только сервер отображения. Тестирование особенно важно для рабочих процессов с терминалами — современные эмуляторы терминалов, такие как Alacritty и Kitty предлагают нативную поддержку Wayland с отличной производительностью.

Если вы настраиваете новую систему для правильного тестирования Wayland, наши руководства по установке Ubuntu 24.04 или переустановке Linux Mint описывают полный процесс настройки, включая выбор сервера отображения.

Устранение распространенных проблем

Аварийное завершение работы приложения или его не запуск:

# Попробуйте принудительно использовать X11 через XWayland
GDK_BACKEND=x11 application-name

Не работает передача экрана:

# Проверьте, запущен ли PipeWire
systemctl --user status pipewire

# Проверьте реализацию портала
ls /usr/share/xdg-desktop-portal/portals/

Плохая дробная масштабируемость:

# Принудительное масштабирование XWayland (KDE)
KWIN_X11_NO_FRACTIONAL_SCALING=1

# Принудительное целочисленное масштабирование для конкретных приложений
GDK_SCALE=2 application-name

Для постоянных служб, которые должны работать независимо от сервера отображения, возможно, потребуется их правильная настройка. См. наше руководство по размещению любого исполняемого файла в качестве службы в Linux для настройки службы systemd, которая работает как под Wayland, так и под X11.

Будущее серверов отображения Linux

Что ожидается для Wayland

Активная разработка сосредоточена на:

  • Протоколах управления цветом для профессиональных рабочих процессов
  • Поддержке HDR и широкого цветового диапазона во всех композиторах
  • Улучшенном вводе с планшета и стилуса для цифровых художников
  • Лучшей обработке нескольких GPU и гибридной графики
  • Функциях доступности, достигающих паритета с X11

Также развивается распространение приложений для лучшей поддержки Wayland. Современные системы упаковки, такие как Snap и Flatpak, обрабатывают разрешения Wayland более плавно, чем традиционные менеджеры пакетов, облегчая запрос доступа к серверу отображения для изолированных приложений при необходимости.

Режим обслуживания X11

Разработка X.Org фактически прекратилась, за исключением исправлений безопасности. Последний значимый выпуск X сервера состоялся более трех лет назад. Хотя X11 будет доступен в обозримом будущем через XWayland и поддержку устаревших версий, активная разработка полностью перешла на Wayland.

Это не означает, что X11 исчезнет сразу. Критические системы, корпоративные среды и узкоспециализированные случаи использования будут поддерживать актуальность X11 в течение многих лет. Однако для основного настольного компьютера Linux переход на Wayland неизбежен и в основном завершен.

Заключение: Выбор сервера отображения в 2026 году

Для большинства пользователей Linux в 2026 году Wayland представляет лучший выбор. Его преимущества в безопасности, поддержке современного оборудования и более чистая архитектура перевешивают проблемы совместимости для типичных рабочих процессов. Основные дистрибутивы, рабочие среды и разработчики приложений привержены Wayland как будущему.

Однако выбор технологий должен соответствовать вашим потребностям, а не идеологии. Если X11 работает лучше для вашего конкретного случая использования — будь то из-за устаревших приложений, профессиональных требований или ограничений оборудования — нет ничего постыдного в его продолжении использования. Оба сервера отображения будут сосуществовать еще несколько лет.

Ключ — понимание компромиссов. Wayland предлагает безопасность, современные функции и лучшую долгосрочную поддержку. X11 обеспечивает зрелость, совместимость и проверенную репутацию. Оцените свои требования, протестируйте оба варианта и примите обоснованное решение на основе того, что лучше всего подходит для вашего рабочего процесса в Linux.

Полезные ссылки

Следующие источники могут быть полезны: