VHD (формат файла)
Формат файла, представляющий виртуальный жесткий диск

Виртуальный жесткий диск
Расширения имени файла
.vhd, .vhdx (Виртуальный жесткий диск v2)
Тип интернет-СМИприложение/x-vhd, приложение/x-vhd-диск, приложение/x-virtualbox-vhd
Магическое число
  • vhdxfile(VHDX) [1]
РазработаноConnectix / Microsoft
Тип формата Образ диска виртуальной машины

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 , которая, в свою очередь, может содержать файлы и папки . Они обычно используются в качестве жесткого диска виртуальной машины , встроены в современные версии Windows и являются собственным форматом файлов для гипервизора ( системы виртуальной машины ) Microsoft , Hyper-V .

Формат был создан компанией Connectix для своего продукта Virtual PC, известного как Microsoft Virtual PC с тех пор, как Microsoft приобрела Connectix в 2003 году. VHDX был представлен в Windows 8/Windows Server 2012 для добавления функций и гибкости, отсутствовавших в VHD и ставших очевидными с течением времени.

С июня 2005 года компания Microsoft предоставила третьим лицам доступ к спецификациям форматов изображений VHD и VHDX в соответствии с Microsoft Open Specification Promise . [2]

Функции

Виртуальный жесткий диск позволяет нескольким операционным системам находиться на одной хост-машине . Этот метод позволяет разработчикам тестировать программное обеспечение на разных операционных системах без затрат или хлопот, связанных с установкой второго жесткого диска или разбиением одного жесткого диска на несколько томов. Возможность напрямую изменять жесткий диск виртуальной машины с хост-сервера поддерживает множество приложений, включая:

  • Перемещение файлов между VHD и файловой системой хоста
  • Резервное копирование и восстановление
  • Антивирус и безопасность
  • Управление образами и исправление
  • Преобразование диска (физического в виртуальный и наоборот)
  • Управление жизненным циклом и предоставление услуг (re)

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 большими секторами. [3]

Поддерживаемые форматы

VHD реализованы как файлы, которые находятся в собственной файловой системе хоста. Следующие типы форматов VHD поддерживаются Microsoft Virtual PC и Virtual Server :

  • Фиксированный образ жесткого диска: файл, который выделяется по 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, который в любой момент времени имеет размер, равный фактически записанным на него данным, плюс размер заголовка и нижнего колонтитула. Динамические и дифференциальные VHD начинаются с копии нижнего колонтитула VHD (дополненного до 512 байт), а для динамических или дифференциальных VHD, созданных продуктами Microsoft, это приводит к появлению строки VHD-cookie conectix в начале файла VHD. [2]
  • Образ жесткого диска Differencing: набор измененных блоков (хранящихся в отдельном файле, называемом «дочерним образом») по сравнению с родительским образом. Формат образа жесткого диска Differencing допускает концепцию отмены изменений : при включении все изменения на жестком диске, содержащемся в VHD (родительском образе), сохраняются в отдельном файле (дочернем образе). Доступны опции для отмены изменений в VHD или для их постоянного объединения в VHD. Различные дочерние образы, основанные на одном и том же родительском образе, также позволяют «клонировать» VHD; по крайней мере, глобальный уникальный идентификатор (GUID) должен быть другим.
  • Связанный с жестким диском (также известный как сквозной): файл, содержащий ссылку на физический жесткий диск или раздел физического жесткого диска.

Преимущества

Возможность загрузки физического компьютера с виртуального жесткого диска дает существенные преимущества:

  • Простота развертывания: ИТ-организации могут развертывать стандартизированные, «предварительно созданные» конфигурации на одном VHD. Например, организации по разработке программного обеспечения, которым требуется определенный набор инструментов для конкретного проекта, могут просто «вытащить» соответствующим образом настроенный VHD из сетевого расположения.
  • Резервное копирование и восстановление: изменения содержимого VHD (например, заражение вирусом или случайное удаление важных файлов) легко отменить.
  • Многопользовательская изоляция: многие современные операционные системы поддерживают наличие нескольких пользователей, но предлагают разную степень защиты между ними (например, один пользователь ОС может заразиться вирусом, который заразит других пользователей, или внести изменения в ОС, которые повлияют на других пользователей). Предоставляя каждому пользователю собственную версию операционной системы — например, создавая для каждого из них разностный VHD на основе базовой установки ОС — изменения в любом конкретном дочернем образе не повлияют ни на один из других дочерних образов.

Собственная загрузка VHD

Native VHD Boot относится к способности физического компьютера монтировать и загружаться с операционной системы, содержащейся в VHD. Версии Windows 7 Enterprise и Ultimate поддерживают эту возможность как с наличием, так и без наличия хостовой операционной системы. Windows Server 2008 R2 также совместима с этой функцией. [4] [5] Позже и Windows 10 Home, и Windows 10 Pro поддерживают функцию загрузки VHD/VHDX.

Ограничения

Формат VHD имеет встроенное ограничение чуть менее 2 ТиБ (2048 ГиБ ) для размера любых динамических или дифференциальных VHD. [6] [7] [8] Это связано с таблицей смещения секторов, которая допускает только максимальное значение в 32 бита. Оно вычисляется путем умножения 2 32 на 512 байт для каждого сектора.

Формула C × H × S в спецификации VHD допускает максимум 65535 × 16 × 255 секторов. [2] Около 127 ГиБ также является пределом для VHD 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 дорожку. Затем алгоритм CHS определяет C = ( T / S )/ H . [2] В спецификации не обсуждаются случаи, когда значение CHS в нижнем колонтитуле VHD не соответствует (виртуальной) геометрии CHS в главной загрузочной записи образа диска в VHD. Microsoft Virtual Server (также производный от Connectix) имеет это ограничение при использовании виртуальных драйверов IDE, но 2 ТиБ, если используются виртуальные драйверы RAID или виртуальные драйверы SCSI.

Поддержка программного обеспечения

Формат Virtual Hard Disk 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 формат в Complete PC Backup , программном компоненте резервного копирования , включенном в Windows Vista и Windows 7. Кроме того, Windows 7 и Windows Server 2008 R2 включают поддержку создания, монтирования и загрузки из файлов VHD. [11]

Графический интерфейс диспетчера дисков Vista (или более поздней версии) поддерживает подмножество функций в инструменте командной строки diskpart . [12] VHD, известные как vdisk в diskpart, можно создавать, форматировать, прикреплять (монтировать), отсоединять (размонтировать), объединять (для разностных VHD) и уплотнять (для VHD в файловой системе хоста NTFS). Уплотнение обычно представляет собой двухэтапную процедуру: сначала неиспользуемые сектора в VHD заполняются нулями, а затем diskpart может использовать функцию NTFS для разреженных файлов , чтобы устранить серии нулей в VHD [ требуется ссылка ] . Дополнения к виртуальной машине в старых версиях VPC и функции интеграции виртуальной машины в Windows Virtual PC содержат предварительно сжатые образы ISO для первого шага в поддерживаемых гостевых системах. [13]

Сторонние продукты также используют формат файла VHD. Oracle VirtualBox , часть линейки Sun xVM компании Sun Microsystems, поддерживает VHD в версиях 2 и более поздних. В 2017 году Red Gate Software и Windocks представили поддержку VHD для клонирования базы данных SQL Server. [14] [15]

Модификация офлайн

Иногда бывает полезно изменить файл VHD без загрузки операционной системы. Hyper-V поддерживает офлайн-манипуляцию VHD, предоставляя администраторам возможность безопасного доступа к файлам внутри VHD без необходимости создания экземпляра виртуальной машины. Это предоставляет администраторам гранулярный доступ к VHD и возможность выполнять некоторые задачи управления в офлайн-режиме. [16] Плагин Windows Disk Management MMC может напрямую монтировать файл VHD в качестве буквы диска в Windows 7/Server 2008 и более поздних версиях.

В ситуациях, когда монтирование VHD в операционной системе нежелательно, несколько программ 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, содержащий образ 3,5-дюймовой дискеты объемом 720 КБ с низкой плотностью, 1,44 МБ с высокой плотностью или 1,68 МБ DMF, может быть смонтирован Virtual PC. [17] [19] [20] Другое программное обеспечение виртуальных машин, такое как VMWare Workstation и VMware Player, может монтировать необработанные образы дискет таким же образом. [21]

Windows Virtual PC для Windows 7 (версия 6.1) не предлагает пользовательский интерфейс для управления виртуальными дискетами; однако он по-прежнему поддерживает физические и виртуальные дискеты с помощью скриптов . [22] В Hyper-V файлы VFD можно использовать через настройки 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) — это формат-преемник VHD. Если VHD имеет ограничение по емкости 2040 ГБ, то VHDX имеет ограничение по емкости 64 ТБ. Для образов дисков с этим новым форматом vhdxиспользуется расширение имени файла вместо vhd. VHDX защищает от сбоев питания и используется Hyper-V . [23] Формат VHDX оптимизирован как для HDD, так и для SSD.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Virtual Hard Disk v2 (VHDX) File Format" (PDF) . Корпорация Microsoft. 12 сентября 2018 г. . Получено 3 ноября 2018 г. .
  2. ^ abcde "Спецификация формата образа виртуального жесткого диска". Корпорация Microsoft. 11 октября 2006 г. Получено 16 декабря 2024 г.
  3. ^ "Обзор формата виртуального жесткого диска Hyper-V". Microsoft TechNet . Microsoft. 25 октября 2016 г. . Получено 1 декабря 2016 г. .
  4. ^ "Часто задаваемые вопросы: виртуальные жесткие диски в Windows 7 и Windows Server 2008 R2". Microsoft TechNet . Корпорация Microsoft. 15 октября 2010 г. Получено 12 ноября 2010 г.
  5. ^ "Walkthrough: Deploy a Virtual Hard Disk for Native Boot". Microsoft TechNet . Корпорация Microsoft. 8 июля 2010 г. Получено 12 ноября 2010 г.
  6. ^ "Требования и ограничения для виртуальных машин и Hyper-V в Windows Server 2008 R2". Microsoft TechNet . Корпорация Microsoft. 2009 . Получено 12 апреля 2010 .
  7. ^ "О VHD". MSDN . Корпорация Microsoft. 2009. Получено 12 апреля 2010 .
  8. ^ Джейн, Ранджана (23 марта 2010 г.). «Объяснение архитектуры виртуального жесткого диска (VHD)». Блоги Microsoft TechNet . Корпорация Microsoft . Получено 13 апреля 2010 г.
  9. ^ "Disk2vhd v1.63". Microsoft SysInternals . 2010. Получено 14 июля 2011 г.
  10. ^ Вановер, Рик. «Анатомия виртуальной машины Hyper-V 2012 R2: разбивка ключевых файлов». hyperv.veeam.com . Veeam Software . Получено 5 марта 2015 г. .
  11. ^ Кениг, Крис (28 октября 2008 г.). «PDC Day 2 – Windows 7, Windows Live, Mesh и Office Online». Блоги MSDN . Корпорация Microsoft . Получено 17 декабря 2010 г.
  12. ^ "DiskPart". Windows Server 2008 и Windows Server 2008 R2 . Microsoft Technet. 25 октября 2010 г. Получено 15 июля 2011 г.
  13. ^ "Изменить виртуальный жесткий диск". Техническая библиотека Windows 7. Microsoft Technet. 25 июня 2009 г. Получено 15 июля 2011 г.
  14. ^ "Red-Gate SQL Clone". Red Gate. Март 2017.
  15. ^ «Windocks теперь поддерживает клонирование баз данных для SQL Server». IT Pro Today. 18 апреля 2017 г.
  16. ^ «Руководство обозревателя Windows Server 2008». Microsoft. 4 февраля 2008 г.
  17. ^ ab "Как создать образ дискеты в Virtual PC для Windows версий 4.0–5.2". Поддержка Microsoft . Корпорация Microsoft . Получено 26 июня 2011 г.
  18. ^ "Обзор виртуальных дискет". Руководство администратора ADS . Корпорация Microsoft . Получено 26 июня 2011 г.
  19. ^ ab "Создание виртуальных дискет на виртуальном сервере". Библиотека TechNet . Корпорация Microsoft . Получено 26 июня 2011 г.
  20. ^ Армстронг, Бен (5 января 2007 г.). «Форматы образов дискет, поддерживаемые Virtual PC и Virtual Server». Блог Virtual PC Guy . Корпорация Microsoft . Получено 3 июля 2011 г.
  21. ^ "Виртуальные дискеты с VMware". Petri.co.il. 8 января 2009 г. Получено 10 декабря 2011 г.
  22. ^ Армстронг, Бен (1 октября 2009 г.). «Использование дискет с Windows Virtual PC». Блог Virtual PC Guy . Корпорация Microsoft . Получено 26 июня 2011 г.
  23. ^ «Обзор формата виртуального жесткого диска Hyper-V». 25 октября 2016 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=VHD_(формат_файла)&oldid=1263554110"