qemu 虚拟硬盘原理虚拟硬盘vhd

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mob6454cc6d3e23 2024-04-19 08:47:09

文章标签 qemu 虚拟硬盘原理服务器 linux java 虚拟磁盘 文章分类 机器学习人工智能

什么是VHD(X)，如何创建VHD(X)

VHD（Virtual Hard Disk） - 虚拟硬盘

虚拟磁盘VHD是一款软件，传统意义上来说，在物理机上安装一个先行版的操作系统（OS），就意味着要格式化硬盘，然后如同安装其他任何Windows Server操作系统一样进行安装。这种方式当然可以用于安装Windows Server 10，但是若用虚拟磁盘VHD功能启动会更有优势。因为虚拟磁盘VHD启动在当每个操作系统都存在于单独的虚拟磁盘VHD时候更容易创建多重引导环境。那样，你就可以测试多种虚拟磁盘VHD配置，而不必担心多个操作系统安装在同一个虚拟磁盘VHD上的复杂性。

正如虚拟机是假装有一个单独的电脑，虚拟硬盘就是假装有一块单独的硬盘

VHD技术其实是非常古老的技术了，甚至微软几年前就已经有了新的解决方案-VHDX

正类似MBR与GPT，VHD最大只能支持2T的硬盘容量，VHDX不被Win7支持(但是VHD可以把硬盘分区表设为GPT格式)。

类似于水管，VHD与VHDX是上半段，GPT与MBR是下半段，上游水管最多只过2L，下面的水管修的再宽再大也就那点水。

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虚拟机可以模拟单独的电脑进行开关机，增减硬件

|---------------------D盘-----------------| |-----------------------------------------| |--数据---||----单独的电脑---||----数据------|

虚拟硬盘：

虚拟硬盘可以模拟单独的硬盘进行分区，格式化

|------------------D盘--------------------| |-----------------------------------------| |--数据---||----单独的硬盘---||----数据------|

如何创建VHD、VHDX

创建VHD分为两种方式 : 用户界面与命令行我们可以通过磁盘管理器按照向导轻松创建VHD，也可以通过diskpart工具快速地创建VHD。(在Windows2008 R2中则必须先安装Hyper-V后才能创建VHD)

磁盘管理创建vhd、vhdx

1 .同时按 Win +X键打开磁盘管理

2.等加载完毕之后，在上方点操作 - 创建VHD（虽然是创建“VHD”，但创建VHDX时也是这项）

qemu 虚拟硬盘原理虚拟硬盘vhd_qemu 虚拟硬盘原理

3填入相应的信息，什么是VHD(X)，如何创建VHD(X)这里为了演示，只选了比较小的容量，其实可以选大一点，因为硬盘是可以分区的，可以按区分配卷标（也是就C:\ D:\ 中的字母）使用后可以对卷进行格式化，不用再等文件删除不用担心只是删到回收站，非常方便

qemu 虚拟硬盘原理虚拟硬盘vhd_qemu 虚拟硬盘原理_02

4.虽然系统很恶心的不给任何提示，但是它会自动加载上去，在下方的硬盘或者打开硬盘编辑软件都可以看到新多了一块硬盘

qemu 虚拟硬盘原理虚拟硬盘vhd_java_03

5.接下来按照正常的磁盘操作就可以了

通过命令创建创建vhd

1.右键开始菜单的 Windows图标，选择命令行（管理员）/PowerShell（管理员）

2.输入diskpart 进入工具

输入：

create vdisk file=D:\Demo2.vhd maximum=3072 type=fixed*file=D:\Demo2.vhd

就是之后的文件路径 maximum=3072 是以MB算的容量也就是3GB，type=fixed也就是固定大小

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3.命令完成是有提示的，之后也会自动挂载

qemu 虚拟硬盘原理虚拟硬盘vhd_qemu 虚拟硬盘原理_05

至此，一个容量为3G的空VHD硬盘就成功轻松创建了！

VHD&VHDX 优点

1.名词解释：

VHD：Virtual Hard Disks，虚拟硬盘（文件格式）。

VHDX：Virtual Hard Disk v2，第二代虚拟硬盘（文件格式）。

2.主要区别：

	VHD	VHDX
最大容量	2040GB	64TB
最大逻辑扇区大小	512 bytes	4096 bytes
断电保护	不支持	支持
Trim指令	不支持	支持

3.用于存储文件的好处：

换取操作大量文件的连续读写性能。这在机械硬盘上十分重要，由于机械硬盘随机读写性能（4K）普遍孱弱，尤其是当您拥有成千上万个文件需要复制或转移，可先利用VHD存储大量的文件，只需要取消挂载VHD后复制VHD文件本身，效率比转移大量文件高不少。
VHD中存储文件类似于压缩包，但VHD不压缩文件，反而由于里面携带了额外的文件系统信息会占用更多容量

（GPT+NTFS约100MB）。但它可以提供压缩包不具有的优势：无需解压，挂载即用。尽管某些软件提供对rar/zip/tar等压缩包格式的直接读取，但并不是所有软件都支持这一特性。在存储GB级大量文件时，选择VHD保存无疑是一个化零为整的极好选择，在下次读取时无需解压直接读取，也意味着无需考虑解压需要的两倍容量。

3.差分特性。VHD和VHDX均支持差分，子硬盘从父硬盘继承所有数据，并将以后的修改存储在子硬盘中。这一特性不仅可以用来备份，也可以用来防止病毒侵袭，版本控制等等用途。

4.磁盘会压缩，VHD 磁盘压缩是用户每次注销时都会运行的过程，旨在根据预定义的阈值自动减少用户的容器使用的存储量。

默认情况下，VHD 磁盘压缩处于启用状态。如果要禁用它，请参阅禁用 VHD 磁盘压缩。

确定何时运行 VHD 磁盘压缩

A - B = C

如果 C ≥ (A x 0.2) ，则会运行压缩。
如果 C < (A x 0.2) ，则不会运行压缩。

容器	固定/动态	配置的大小	已用大小	支持的大小	会压缩吗？
`<username>`profile_.vhdx	动态	30 GB	6 GB	2.5 GB	是
`<username>`profile_.vhdx	动态	30 GB	12 GB	10 GB	否
`<username>`profile_.vhdx	固定	30 GB	30 GB	空值	否

将磁盘镜像做成dd格式，丢进vhd里会压缩，效果类似e01（例：一个2T硬盘，使用500G，做镜像后，e01镜像大小为400G，制作dd镜像后放进vhd中，vhd大小为500左右）

可以使用 Windows 事件日志来了解 VHD 磁盘压缩的使用频率、节省的空间以及运行所需的时间。

此示例使用 PowerShell 获取过去 30 天内的 VHD 磁盘压缩事件（格式化为网格）。在提升的 PowerShell 提示符下，运行以下代码块：

# Set startTime to number of days to search the event logs$startTime = (Get-Date).AddDays(-30)

# Query Event Log using Get-WinEvent filtered to the VHD Disk Compaction metric events
$diskCompactionEvents = Get-WinEvent -FilterHashtable @{
    StartTime       = $startTime
    ProviderName    = 'Microsoft-FSLogix-Apps/Operational'
    EventID         = 57
}

# Format event properties
$compactionMetrics = $diskCompactionEvents | Select-Object `
    @{l="Timestamp";e={$_.TimeCreated}},`
    @{l="ComputerName";e={$_.MachineName}},`
    @{l="Path";e={$_.Properties[0].Value}},`
    @{l="WasCompacted";e={$_.Properties[1].Value}},`
    @{l="TimeSpent(sec)";e={[math]::round($_.Properties[7].Value / 1000,2)}},`
    @{l="MaxSize(GB)";e={[math]::round($_.Properties[2].Value / 1024,2)}},`
    @{l="MinSize(GB)";e={[math]::round($_.Properties[3].Value / 1024,2)}},`
    @{l="InitialSize(GB)";e={[math]::round($_.Properties[4].Value / 1024,2)}},`
    @{l="FinalSize(GB)";e={[math]::round($_.Properties[5].Value / 1024,2)}},`
    @{l="SavedSpace(GB)";e={[math]::round($_.Properties[6].Value / 1024,2)}}

# Display metrics in Out-GridView
$compactionMetrics | Out-GridView

5.vhd、vhdx为块文件，在传输、归档的时候，便于传输数据及传输速度相当稳定，不会有碎文件大量读写占用传输速率的情况

4.推荐使用vhdx

支持的虚拟硬盘的存储容量高达 64 TB。
通过记录对 VHDX 元数据结构的更新，可以在电源发生故障时保护数据不会被损坏。
改进了虚拟硬盘格式的对齐方式，可在大型扇区磁盘上更好地工作。

VHDX 格式还提供以下功能：

动态磁盘和差异磁盘较大的数据块大小，可让这些磁盘满足工作负荷的需求。
一个 4 KB 的逻辑扇区虚拟磁盘，可以在为 4 KB 扇区设计的应用程序和工作负荷使用该磁盘时提供较高的性能。
能够存储有关用户可能想记录的文件的自定义元数据，如操作系统版本或应用的修补程序。
高效地表示数据（也称为“剪裁”），使文件大小更小并且允许基础物理存储设备回收未使用的空间。（剪裁需要直接连接到虚拟机或 SCSI 磁盘的物理磁盘以及与剪裁兼容的硬件。)

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