VHD (format pliku) - VHD (file format)
 | |
| Rozszerzenia nazw plików |
.vhd, .vhdx (wirtualny dysk twardy v2) |
|---|---|
| Rodzaj mediów internetowych | aplikacja/x-vhd |
| magiczny numer | |
| Opracowany przez | Connectix / Microsoft |
| Rodzaj formatu | Obraz dysku maszyny wirtualnej |
VHD ( Virtual Hard Disk ) i jego następca VHDx to formaty plików reprezentujące wirtualny dysk twardy (HDD). Mogą zawierać to, co znajduje się na fizycznym dysku twardym, takie jak partycje dysku i system plików , który z kolei może zawierać pliki i foldery . Są one zwykle używane jako dysk twardy maszyny wirtualnej , są wbudowane w nowoczesne wersje systemu Windows i stanowią natywny format plików dla hipernadzorcy ( systemu maszyny wirtualnej ) firmy Microsoft — Hyper-V .
Format został stworzony przez Connectix dla ich produktu Virtual PC, znanego jako Microsoft Virtual PC, odkąd Microsoft nabył Connectix w 2003 roku. VHDx został wprowadzony w Windows 8/Windows Server 2012, aby dodać funkcje i elastyczność, których brakowało w VHD, które stały się widoczne z czasem.
Od czerwca 2005 r. firma Microsoft udostępnia specyfikacje formatu obrazu VHD i VHDx stronom trzecim w ramach Microsoft Open Specification Promise .
Cechy
Wirtualny dysk twardy umożliwia korzystanie z wielu systemów operacyjnych na jednym komputerze hosta . Ta metoda umożliwia programistom testowanie oprogramowania w różnych systemach operacyjnych bez kosztów i kłopotów z instalacją drugiego dysku twardego lub partycjonowaniem jednego dysku twardego na wiele woluminów. Możliwość bezpośredniej modyfikacji dysku twardego maszyny wirtualnej z serwera hosta obsługuje wiele aplikacji, w tym:
- Przenoszenie plików między VHD a systemem plików hosta
- Kopii zapasowych i odzyskiwania
- Antywirus i bezpieczeństwo
- Zarządzanie obrazami i łatanie
- Konwersja dysku (fizyczna na wirtualną i odwrotnie)
- Zarządzanie cyklem życia i dostarczanie (ponowne)
VHDX został dodany w funkcji Hyper-V w systemie Windows Server 2012, aby dodać większą pojemność magazynu, ochronę przed uszkodzeniem danych i optymalizacje, aby zapobiec spadkowi wydajności na dyskach fizycznych o dużym sektorze.
Obsługiwane formaty
Wirtualne dyski twarde są zaimplementowane jako pliki znajdujące się w macierzystym systemie plików hosta. Następujące typy formatów VHD są obsługiwane przez Microsoft Virtual PC i Virtual Server :
- Stały obraz dysku twardego: plik, który jest przypisany do rozmiaru dysku wirtualnego. Stałe dyski VHD składają się z surowego obrazu dysku, po którym następuje stopka VHD (512 lub wcześniej 511 bajtów).
- Dynamiczny obraz dysku twardego: plik, który w danym momencie jest tak duży, jak faktycznie zapisane na nim dane, plus rozmiar nagłówka i stopki. Dynamiczny i różnicowanie VHD rozpocząć z kopią stopce VHD (wypełnione do 512 bajtów), a na dynamiczny lub różnicowych VHD utworzone przez produkty firmy Microsoft Skutkuje to VHD-ciasteczka strun conectix na początku pliku VHD.
- Różniący się obraz dysku twardego: zestaw zmodyfikowanych bloków (utrzymywanych w osobnym pliku określanym jako „obraz podrzędny”) w porównaniu z obrazem nadrzędnym. Zróżnicowany format obrazu dysku twardego pozwala na koncepcję Cofnij zmiany : po włączeniu wszystkie zmiany na dysku twardym zawarte w VHD (obraz nadrzędny) są przechowywane w osobnym pliku (obraz podrzędny). Dostępne są opcje cofnięcia zmian na VHD lub ich trwałego scalenia z VHD. Różne obrazy podrzędne oparte na tym samym obrazie nadrzędnym umożliwiają również „klonowanie” dysków VHD; przynajmniej globalnie unikalny identyfikator (GUID) musi być inny.
- Połączony z dyskiem twardym (tzw. pass-through): plik zawierający łącze do fizycznego dysku twardego lub partycji fizycznego dysku twardego.
Zalety
Znaczące korzyści wynikają z możliwości uruchomienia fizycznego komputera z wirtualnego dysku twardego:
- Łatwość wdrożenia: organizacje IT mogą wdrażać standardowe, „wstępnie wbudowane” konfiguracje na jednym dysku VHD. Na przykład organizacje zajmujące się inżynierią oprogramowania, które potrzebują określonego zestawu narzędzi do konkretnego projektu, mogą po prostu „wyciągnąć” odpowiednio skonfigurowany dysk VHD z lokalizacji sieciowej.
- Kopia zapasowa i przywracanie: Zmiany w zawartości dysku VHD (takie jak infekcja wirusem lub przypadkowe usunięcie krytycznych plików) można łatwo cofnąć.
- Izolacja wielu użytkowników: Wiele obecnych systemów operacyjnych obsługuje wielu użytkowników, ale oferuje różne stopnie ochrony między nimi (np. jeden użytkownik systemu operacyjnego może zostać zainfekowany wirusem, który zaraża innych użytkowników lub wprowadzić zmiany w systemie operacyjnym, które wpływają na innych użytkowników). Dając każdemu użytkownikowi własną wersję systemu operacyjnego — powiedzmy, tworząc dla każdego z nich różniący się dysk VHD w oparciu o podstawową instalację systemu operacyjnego — zmiany w konkretnym obrazie podrzędnym nie miałyby wpływu na żaden inny obraz podrzędny.
Natywny rozruch VHD
Natywny rozruch VHD odnosi się do zdolności fizycznego komputera do zamontowania i rozruchu z systemu operacyjnego zawartego w VHD. Edycje Windows 7 Enterprise i Ultimate obsługują tę funkcję, zarówno z systemem operacyjnym hosta, jak i bez niego. System Windows Server 2008 R2 jest również zgodny z tą funkcją.
Ograniczenia
Format VHD ma wbudowane ograniczenie do prawie 2 TiB (2040 GiB ) dla rozmiaru dowolnych dynamicznych lub różnicujących się dysków VHD. Wynika to z tablicy przesunięć sektorów, która pozwala tylko na maksymalnie 32-bitową ilość. Jest obliczany przez pomnożenie 2 32 przez 512 bajtów dla każdego sektora.
C x H x S wzorem w opisie VHD pozwala maksymalnie 65535 x 16 x 255 sektorów. Około 127 GiB to również limit dla dysków VHD w Windows Virtual PC . Dla mniej niż 65535×16×63 sektorów (około 31 GiB) wartość CHS w stopce VHD wykorzystuje minimum H = 4 i maksimum H = 16 główek z S = 17, 31 lub 63 sektorami na ścieżkę. Algorytm CHS następnie określa C = ( T / S ) / H . W specyfikacji nie omówiono przypadków, w których wartość CHS w stopce dysku VHD nie jest zgodna z (wirtualną) geometrią CHS w głównym rekordzie rozruchowym obrazu dysku na dysku VHD. Microsoft Virtual Server (również wywodzący się z Connectix) ma to ograniczenie przy użyciu wirtualnych sterowników IDE, ale 2 TiB, jeśli używane są wirtualne sterowniki RAID lub wirtualne sterowniki SCSI.
Wsparcie oprogramowania
Format Virtual Hard Disk był początkowo używany tylko przez Microsoft Virtual PC (i Microsoft Virtual Server ). Jednak później Microsoft wykorzystał format VHD w Hyper-V , technologii wirtualizacji opartej na hipernadzorcy systemu Windows Server 2008 . Microsoft użył tego formatu również w Complete PC Backup , składniku oprogramowania do tworzenia kopii zapasowych dołączonym do systemów Windows Vista i Windows 7 . Ponadto systemy Windows 7 i Windows Server 2008 R2 obejmują obsługę tworzenia, montowania i uruchamiania z plików VHD.
Interfejs graficzny menedżera napędów Vista (lub nowszy) obsługuje podzbiór funkcji narzędzia wiersza poleceń diskpart . Wirtualne dyski twarde znane jako vdisk w diskpart można tworzyć, formatować, dołączać (montować), odłączać (odmontowywać), scalać (w celu różnicowania dysków VHD) i kompaktować (w przypadku dysków VHD w systemie plików hosta NTFS). Zagęszczanie jest zwykle dwuetapową procedurę, pierwsze nieużywane sektory w VHD są wypełniane zerami, a następnie diskpart mogą używać NTFS cechę rzadkich plików , aby wyeliminować serie zer w VHD . Te wirtualne dodatki maszynowe w starszych VPC wersjach i wirtualne funkcje integracyjne maszyna w Windows Virtual PC zawierać prezwarty ISO obrazy dla pierwszego kroku w obsługiwanych systemach gości.
Produkty innych firm również używają formatu plików VHD. Oracle VirtualBox , część linii Sun xVM firmy Sun Microsystems, obsługuje VHD w wersjach 2 i nowszych. W 2017 r. Red Gate Software i Windocks wprowadziły wsparcie oparte na VHD dla klonowania baz danych SQL Server.
Modyfikacja offline
Czasami przydatne jest zmodyfikowanie pliku VHD bez uruchamiania systemu operacyjnego. Hyper-V oferuje manipulację VHD w trybie offline, zapewniając administratorom możliwość bezpiecznego dostępu do plików na VHD bez konieczności tworzenia instancji maszyny wirtualnej. Zapewnia to administratorom szczegółowy dostęp do wirtualnych dysków twardych i możliwość wykonywania niektórych zadań zarządzania w trybie offline. Wtyczka Windows Disk Management MMC może bezpośrednio zamontować plik VHD jako literę dysku w systemie Windows 7/Server 2008 i nowszych.
W sytuacjach, w których zamontowanie dysku VHD w systemie operacyjnym jest niepożądane, kilka programów umożliwia programistom inspekcję i modyfikację plików VHD, w tym .NET DiscUtils, WinImage i R1soft Hyper-V VHD Explorer. 7-Zip obsługuje ekstrakcję i inspekcję plików VHD.
Wirtualna dyskietka (VFD)
Wirtualna dyskietka (VFD) to pokrewny format pliku używany przez Microsoft Virtual PC, Microsoft Automated Deployment Services i Microsoft Virtual Server 2005. VFD, który zawiera obraz 720 KB o niskiej gęstości, 1,44 MB o wysokiej gęstości lub 1,68 MB DMF Dyskietka 3,5 cala może być zamontowana przez Virtual PC. Inne oprogramowanie maszyny wirtualnej, takie jak VMWare Workstation i VMware Player, może montować nieprzetworzone obrazy dyskietek w ten sam sposób.
Windows Virtual PC for Windows 7 (wersja 6.1) nie oferuje interfejsu użytkownika do manipulowania wirtualnymi dyskietkami; jednak nadal obsługuje dyskietki fizyczne i wirtualne za pomocą skryptów . W Hyper-V pliki VFD można używać poprzez ustawienia VM dla maszyn wirtualnych 1. generacji. Maszyny wirtualne 2. generacji nie emulują kontrolera dyskietek i nie obsługują obrazów dyskietek.
Wirtualny dysk twardy (VHDX)
VHDX (Virtual Hard Disk v2) to następca formatu VHD. Gdy VHD ma limit pojemności 2040 GB, VHDX ma limit pojemności 64 TB. W przypadku obrazów dysków w tym nowszym formacie vhdxzamiast vhd. VHDX chroni przed awariami zasilania i jest używany przez Hyper-V . VHDX można zamontować jak VHD.