VHD ( виртуальный жесткий диск ) и его преемник VHDx - это форматы файлов, представляющие виртуальный жесткий диск (HDD). Они могут содержать то, что находится на физическом жестком диске, например разделы диска и файловую систему , которые, в свою очередь, могут содержать файлы и папки . Они , как правило , используются в качестве жесткого диска в виртуальной машине , встроены в современные версии Windows , и это родной формат файла для Microsoft «s гипервизора ( виртуальная машина системы), Hyper-V .
Расширения имени файла | .vhd , .vhdx (Виртуальный жесткий диск v2) |
---|---|
Тип интернет-СМИ | приложение / x-vhd |
Магическое число |
|
Разработано | Connectix / Microsoft |
Тип формата | Образ диска виртуальной машины |
Формат был создан Connectix для их продукта Virtual PC, известного как Microsoft Virtual PC с тех пор, как Microsoft приобрела Connectix в 2003 году. VHDx был представлен впоследствии [ когда? ], чтобы добавить функции и гибкость, отсутствующие в VHD, которые со временем стали очевидны.
С июня 2005 года Microsoft сделала спецификации форматов изображений VHD и VHDx доступными для третьих лиц в соответствии с обещанием открытых спецификаций Microsoft . [2]
Функции
Виртуальный жесткий диск позволяет нескольким операционным системам размещаться на одном хост-компьютере . Этот метод позволяет разработчикам тестировать программное обеспечение в различных операционных системах без затрат или хлопот по установке второго жесткого диска или разбиению одного жесткого диска на несколько томов. Возможность прямого изменения жесткого диска виртуальной машины с хост-сервера поддерживает множество приложений, в том числе:
- Перемещение файлов между VHD и файловой системой хоста
- Резервное копирование и восстановление
- Антивирус и безопасность
- Управление изображениями и установка исправлений
- Преобразование диска (физического в виртуальный и наоборот)
- Управление жизненным циклом и обеспечение (пере)
VHDX был добавлен в Hyper-V в Windows Server 2012 для увеличения емкости хранилища, защиты от повреждения данных и оптимизации для предотвращения снижения производительности на физических дисках с большим сектором. [3]
Поддерживаемые форматы
VHD реализованы как файлы, которые находятся в собственной файловой системе хоста. Microsoft Virtual PC и Virtual Server поддерживают следующие типы форматов VHD :
- Фиксированный образ жесткого диска: файл, размер которого соответствует размеру виртуального диска. Фиксированные VHD состоят из необработанного образа диска, за которым следует нижний колонтитул VHD (512 или ранее 511 байт). [2]
- Динамический образ жесткого диска: файл, размер которого в любой момент времени равен фактическим данным, записанным в него, плюс размер верхнего и нижнего колонтитула. Динамические и разностные виртуальные жесткие диски начинаются с копии нижнего колонтитула виртуального жесткого диска (дополненного до 512 байт), а для динамических или разностных виртуальных жестких дисков, созданных продуктами Microsoft, в начале файла виртуального жесткого диска создается конектикс строки VHD-cookie . [2]
- Различный образ жесткого диска: набор измененных блоков (хранящихся в отдельном файле, называемом «дочерним изображением») по сравнению с родительским образом. Формат разностного образа жесткого диска допускает концепцию отмены изменений : когда он включен, все изменения на жестком диске, содержащемся в VHD (родительский образ), сохраняются в отдельном файле (дочернем образе). Доступны параметры для отмены изменений на виртуальном жестком диске или их постоянного слияния с виртуальным жестким диском. Различные дочерние образы, основанные на одном и том же родительском образе, также позволяют «клонировать» VHD; по крайней мере, глобальный уникальный идентификатор (GUID) должен отличаться.
- Связанный с жестким диском (также известный как сквозной): файл, содержащий ссылку на физический жесткий диск или раздел физического жесткого диска.
Преимущества
Значительные преимущества дает возможность загружать физический компьютер с виртуального жесткого диска:
- Простота развертывания: ИТ-организации могут развертывать стандартизованные «готовые» конфигурации на одном виртуальном жестком диске. Например, организации, занимающиеся разработкой программного обеспечения, которым нужен определенный набор инструментов для конкретного проекта, могут просто «вытащить» правильно настроенный виртуальный жесткий диск из сетевого расположения.
- Резервное копирование и восстановление: изменения содержимого VHD (например, заражение вирусом или случайное удаление важных файлов) легко отменяются.
- Многопользовательская изоляция: многие современные операционные системы поддерживают использование нескольких пользователей, но предлагают разные степени защиты между ними (например, один пользователь ОС может заразиться вирусом, который заражает других пользователей, или внести изменения в ОС, которые влияют на других пользователей). пользователей). Предоставляя каждому пользователю собственную версию операционной системы - скажем, создавая для каждого из них различающийся виртуальный жесткий диск на основе базовой установки ОС - изменения любого конкретного дочернего образа не повлияют на другие дочерние образы.
Собственная загрузка с VHD
Собственная загрузка с виртуального жесткого диска - это способность физического компьютера подключаться и загружаться с операционной системы, содержащейся на виртуальном жестком диске. Выпуски Windows 7 Enterprise и Ultimate поддерживают эту возможность как с операционной системой хоста, так и без нее. Windows Server 2008 R2 также совместим с этой функцией. [4] [5]
Ограничения
Формат VHD имеет встроенное ограничение - чуть менее 2 ТиБ (2040 ГиБ ) для размера любых динамических или разностных VHD. [6] [7] [8] Это связано с таблицей смещения секторов, которая допускает только 32-битное максимальное количество. Он вычисляется путем умножения 2 32 на 512 байтов для каждого сектора.
Формула C × H × S в спецификации VHD допускает максимум 65535 × 16 × 255 секторов. [2] Около 127 ГиБ также является пределом для виртуальных жестких дисков в Windows Virtual PC . [9] Для менее чем 65535 × 16 × 63 секторов (около 31 ГиБ) значение CHS в нижнем колонтитуле VHD использует минимум H = 4 и максимум H = 16 головок с S = 17, 31 или 63 секторами. на трек. СГГ Затем алгоритм определяет , С = ( Т / С ) / Н . [2] В спецификации не обсуждаются случаи, когда значение CHS в нижнем колонтитуле VHD не соответствует (виртуальной) геометрии CHS в основной загрузочной записи образа диска в VHD. Виртуальный сервер Microsoft (также производный от Connectix) имеет это ограничение с использованием виртуальных драйверов IDE, но 2 ТиБ, если используются драйверы виртуального RAID или виртуального SCSI.
Поддержка программного обеспечения
Формат виртуального жесткого диска изначально использовался только Microsoft Virtual PC (и Microsoft Virtual Server ). Однако позже Microsoft использовала формат VHD [10] в Hyper-V , технологии виртуализации на основе гипервизора Windows Server 2008 . Microsoft также использовала этот формат в Complete PC Backup , компоненте программного обеспечения резервного копирования, входящем в состав Windows Vista и Windows 7 . Кроме того, Windows 7 и Windows Server 2008 R2 включают поддержку создания, подключения и загрузки из файлов VHD. [11]
Графический интерфейс диспетчера дисков Vista (или более поздней версии ) поддерживает подмножество функций инструмента командной строки diskpart . [12] VHD, известные как vdisk в diskpart, можно создавать, форматировать, присоединять (монтировать), отсоединять (отключать), объединять (для разностных VHD) и уплотнять (для VHD в файловой системе хоста NTFS). Сжатие обычно представляет собой двухэтапную процедуру: сначала неиспользуемые секторы на VHD заполняются нулями, а затем diskpart может использовать функцию NTFS для разреженных файлов, чтобы исключить прогоны нулей на VHD [ необходима ссылка ] . Добавления виртуальных машин в более старые версии VPC и функции интеграции виртуальных машин в Windows Virtual PC содержат предварительно сжатые ISO- образы для первого шага в поддерживаемых гостевых системах. [13]
Сторонние продукты также используют формат файла VHD. Oracle VirtualBox , входящий в линейку Sun xVM компании Sun Microsystems, поддерживает VHD в версиях 2 и новее. В 2017 году Red Gate Software и Windocks представили поддержку клонирования базы данных SQL Server на основе VHD. [14] [15]
Автономная модификация
Иногда полезно изменить файл VHD без загрузки операционной системы. Hyper-V поддерживает автономное управление виртуальными жесткими дисками, предоставляя администраторам возможность безопасного доступа к файлам на виртуальном жестком диске без необходимости создания экземпляра виртуальной машины. Это предоставляет администраторам детальный доступ к виртуальным жестким дискам и возможность выполнять некоторые задачи управления в автономном режиме. [16] Подключаемый модуль Windows Disk Management MMC может напрямую монтировать файл VHD как букву диска в Windows 7 / Server 2008 и новее.
В ситуациях, когда монтирование VHD в операционной системе нежелательно, некоторые программы позволяют разработчикам программного обеспечения проверять и изменять файлы VHD, включая .NET DiscUtils, WinImage и R1soft Hyper-V VHD Explorer. 7-Zip поддерживает извлечение и проверку файлов VHD.
Виртуальный гибкий диск (VFD)
Virtual Floppy Disk (VFD) - это связанный формат файла, используемый Microsoft Virtual PC, Microsoft Automated Deployment Services и Microsoft Virtual Server 2005. [17] [18] [19] VFD, который содержит изображение 720 КБ с низкой плотностью, С помощью Virtual PC можно смонтировать 3,5-дюймовые гибкие диски высокой плотности 1,44 МБ или 1,68 МБ DMF . [17] [19] [20] Другое программное обеспечение виртуальных машин, такое как VMWare Workstation и VMware Player, может таким же образом монтировать необработанные образы дискет. [21]
Windows Virtual PC для Windows 7 (версия 6.1) не предлагает пользовательского интерфейса для управления виртуальными дискетами; однако он по-прежнему поддерживает физические и виртуальные гибкие диски с помощью сценариев . [22] В Hyper-V файлы VFD можно использовать в настройках виртуальной машины для виртуальных машин поколения 1. Виртуальные машины поколения 2 не эмулируют контроллер гибких дисков и не поддерживают образы гибких дисков.
Виртуальный жесткий диск (VHDX)
VHDX (Virtual Hard Disk v2) является преемником формата VHD. Если VHD имеет ограничение емкости 2040 ГБ, VHDX имеет ограничение емкости 64 ТБ. Для образов дисков с этим новым форматом используется расширение имени файла vhdx
вместо vhd
. VHDX защищает от сбоев питания и используется Hyper-V . [23] VHDX может быть установлен как VHD.
Смотрите также
- VMDK
- qcow
- Образ виртуального диска
- Образ диска Apple
- Набор VHD
Рекомендации
- ^ «Формат файла виртуального жесткого диска v2 (VHDX)» (PDF) . Корпорация Майкрософт. 12 сентября 2018 . Проверено 3 ноября 2018 .
- ^ а б в г д «Спецификация формата образа виртуального жесткого диска» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 27 февраля 2009 года Архивировано из оригинала 2 февраля 2012 года . Проверено 2 декабря 2018 .
- ^ «Обзор формата виртуального жесткого диска Hyper-V» . Microsoft TechNet . Microsoft . Проверено 1 декабря +2016 .
- ^ «Часто задаваемые вопросы: виртуальные жесткие диски в Windows 7 и Windows Server 2008 R2» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 15 октября 2010 . Проверено 12 ноября 2010 года .
- ^ «Пошаговое руководство: развертывание виртуального жесткого диска для собственной загрузки» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 8 июля 2010 . Проверено 12 ноября 2010 года .
- ^ «Требования и ограничения для виртуальных машин и Hyper-V в Windows Server 2008 R2» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 2009 . Проверено 12 апреля 2010 года .
- ^ «О VHD» . MSDN . Корпорация Майкрософт. 2009 . Проверено 12 апреля 2010 года .
- ^ Джайн, Ранджана (23 марта 2010 г.). «Объяснение архитектуры виртуального жесткого диска (VHD)» . Блоги Microsoft TechNet . Корпорация Microsoft . Проверено 13 апреля 2010 года .
- ^ «Disk2vhd v1.63» . Microsoft SysInternals . 2010 . Проверено 14 июля 2011 года .
- ^ Вановер, Рик. «Анатомия виртуальной машины Hyper-V 2012 R2: разбивка ключевых файлов» . hyperv.veeam.com . Программное обеспечение Veeam . Проверено 5 марта 2015 года .
- ^ Кениг, Крис (28 октября 2008 г.). «День 2 PDC - Windows 7, Windows Live, Mesh и Office Online» . Блоги MSDN . Корпорация Microsoft . Проверено 17 декабря 2010 года .
- ^ «ДискПарт» . Windows Server 2008 и Windows Server 2008 R2 . Microsoft Technet. 25 октября 2010 . Проверено 15 июля 2011 года .
- ^ «Изменить виртуальный жесткий диск» . Техническая библиотека Windows 7 . Microsoft Technet. 25 июня 2009 . Проверено 15 июля 2011 года .
- ^ «Клон Red-Gate SQL» . Красные ворота. Март 2017 г.
- ^ «Windocks теперь поддерживает клонирование базы данных для SQL Server» . ИТ-профессионал сегодня. 18 апреля 2017.
- ^ «Руководство обозревателя Windows Server 2008» . Microsoft. 4 февраля 2008 г.
- ^ а б «Как создать образ дискеты в Virtual PC для версий Windows с 4.0 по 5.2» . Служба поддержки Microsoft . Корпорация Microsoft . Проверено 26 июня 2011 года .
- ^ «Обзор виртуальных дискет» . Руководство администратора ADS . Корпорация Microsoft . Проверено 26 июня 2011 года .
- ^ а б «Создание виртуальных дискет на виртуальном сервере» . Библиотека TechNet . Корпорация Microsoft . Проверено 26 июня 2011 года .
- ^ Армстронг, Бен (5 января 2007 г.). «Форматы образов гибких дисков, поддерживаемые Virtual PC и Virtual Server» . Блог Virtual PC Guy . Корпорация Microsoft . Проверено 3 июля 2011 года .
- ^ «Виртуальные дискеты с VMware» . Petri.co.il. 8 января 2009 . Проверено 10 декабря 2011 года .
- ^ Армстронг, Бен (1 октября 2009 г.). «Использование дискет с Windows Virtual PC» . Блог Virtual PC Guy . Корпорация Microsoft . Проверено 26 июня 2011 года .
- ^ https://technet.microsoft.com/en-us/library/hh831446(v=ws.11).aspx