VHD (формат файла)
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( март 2010 г. ) |
 | |
| Расширения имен файлов | .vhd, .vhdx (Виртуальный жесткий диск v2) |
|---|---|
| Тип интернет-СМИ | приложение/x-vhd, приложение/x-vhd-диск, приложение/x-virtualbox-vhd |
| Магическое число |
|
| Разработано | Коннектикс / Майкрософт |
| Тип формата | виртуальной машины Образ диска |
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 Microsoft гипервизора Hyper ( - системы виртуальных машин) 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, чтобы добавить функции и гибкость, отсутствующие в VHD, которые стали очевидными с течением времени.
С июня 2005 года Microsoft предоставила спецификации форматов изображений VHD и VHDX третьим сторонам в соответствии с обещанием открытой спецификации Microsoft . [2]
Функции
[ редактировать ]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 и 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, в том числе:
- Перемещение файлов между VHD и файловой системой хоста
- Резервное копирование и восстановление
- Антивирус и безопасность
- Управление изображениями и исправление
- Преобразование дисков (физических в виртуальные и наоборот)
- Управление жизненным циклом и предоставление ресурсов (повторно)
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
[ редактировать ]Виртуальные жесткие диски реализованы как файлы, находящиеся в собственной файловой системе хоста. поддерживают следующие типы форматов VHD Microsoft Virtual PC и Virtual Server :
- 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 VHD (дополненного до 512 байт), а для динамических или разностных виртуальных жестких дисков, созданных продуктами Microsoft, это приводит к соединению строки файла cookie VHD в начале файла VHD. [2]
- Различный образ жесткого диска: набор измененных блоков (хранящихся в отдельном файле, называемом «дочерним образом») по сравнению с родительским образом. Формат образа дифференциального жесткого диска допускает концепцию отмены изменений : если эта функция включена, все изменения жесткого диска, содержащиеся в VHD (родительском образе), сохраняются в отдельном файле (дочернем образе). Доступны варианты отмены изменений на VHD или их окончательного объединения с VHD. Различные дочерние образы, основанные на одном и том же родительском образе, также позволяют «клонировать» виртуальные жесткие диски; 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
[ редактировать ]Возможность загрузки физического компьютера с виртуального жесткого диска дает значительные преимущества:
- Простота развертывания: ИТ-организации могут развертывать стандартизированные, «заранее созданные» конфигурации на одном виртуальном жестком диске. Например, организации, занимающиеся разработкой программного обеспечения, которым нужен определенный набор инструментов для конкретного проекта, могут просто «извлечь» соответствующим образом настроенный виртуальный жесткий диск 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 работу нескольких пользователей, но предлагают различную степень защиты между ними (например, один пользователь ОС может заразиться вирусом, который заражает других пользователей, или внести в ОС изменения, которые повлияют на других пользователей). пользователи). Предоставив каждому пользователю собственную версию операционной системы (скажем, создав для каждого из них разностный виртуальный жесткий диск на основе базовой установки ОС), изменения в любом конкретном дочернем образе не окажут влияния ни на один из других дочерних образов.
Собственная загрузка VHD
[ редактировать ]Собственная загрузка VHD означает способность физического компьютера монтировать и загружаться из операционной системы, содержащейся на VHD. Редакции Windows 7 Enterprise и Ultimate поддерживают эту возможность как при наличии основной операционной системы, так и без нее. Windows Server 2008 R2 также совместим с этой функцией. [4] [5] Позже и Windows 10 Home, и Windows 10 Pro поддерживают функцию загрузки VHD/VHDX.
Ограничения
[ редактировать ]Формат VHD имеет встроенное ограничение чуть менее 2 ТиБ (2048 ГиБ ) для размера любых динамических или разностных виртуальных жестких дисков. [6] [7] [8] Это связано с таблицей смещения секторов, которая допускает только максимальное 32-битное количество. Рассчитывается путем умножения 2 32 по 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 секторов размером менее 65535×16×63 (около 31 ГиБ) значение CHS в нижнем колонтитуле VHD использует минимум H = 4 и максимум H = 16 головок с S = 17, 31 или 63 сектора на дорожку. Затем алгоритм CHS определяет C = ( T / S )/ H . [2] В спецификации не рассматриваются случаи, когда значение CHS в нижнем колонтитуле VHD не соответствует (виртуальной) геометрии CHS в основной загрузочной записи образа диска на VHD. Microsoft Virtual Server (также производный от Connectix) имеет это ограничение при использовании виртуальных драйверов IDE, но 2 ТиБ, если используются драйверы виртуального RAID или виртуального SCSI.
Поддержка программного обеспечения
[ редактировать ]Формат Virtual Hard Disk изначально использовался только Microsoft Virtual PC (и Microsoft Virtual Server ). Однако позже Microsoft использовала формат VHD. [10] в Hyper-V — на основе гипервизора технологии виртуализации Windows Server 2008 . Microsoft также использовала этот формат в Complete PC Backup , программном компоненте резервного копирования, входящем в состав Windows Vista и Windows 7 . Кроме того, Windows 7 и Windows Server 2008 R2 поддерживают создание, монтирование и загрузку из файлов VHD. [11]
Vista (или более поздней версии) диспетчера дисков Графический интерфейс поддерживает подмножество функций инструмента командной строки diskpart . [12] Виртуальные жесткие диски, известные как vdisk в diskpart, можно создавать, форматировать, присоединять (монтировать), отсоединять (размонтировать), объединять (для различения виртуальных жестких дисков) и уплотнять (для виртуальных жестких дисков в файловой системе хоста NTFS). Сжатие обычно представляет собой двухэтапную процедуру: сначала неиспользуемые сектора VHD заполняются нулями, а затем diskpart может использовать функцию NTFS для разреженных файлов , чтобы исключить появление нулей на VHD. [ нужна ссылка ] . Дополнения виртуальных машин в более старых версиях VPC и функции интеграции виртуальных машин в Windows Virtual PC содержат предкомпактные образы ISO для первого шага в поддерживаемых гостевых системах. [13]
Продукты сторонних производителей также используют формат файлов VHD. Oracle VirtualBox , часть Sun xVM линейки компании Sun Microsystems, поддерживает VHD в версиях 2 и более поздних версиях. В 2017 году Red Gate Software и Windocks представили поддержку клонирования баз данных SQL Server на основе VHD. [14] [15]
Оффлайн модификация
[ редактировать ]Иногда бывает полезно изменить файл VHD без загрузки операционной системы. Hyper-V поддерживает работу с виртуальными жесткими дисками в автономном режиме, предоставляя администраторам возможность безопасного доступа к файлам на виртуальном жестком диске без необходимости создания экземпляра виртуальной машины. Это предоставляет администраторам детальный доступ к VHD и возможность выполнять некоторые задачи управления в автономном режиме. [16] Плагин MMC для управления дисками Windows может напрямую монтировать VHD-файл как букву 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.
Виртуальная дискета (VFD)
[ редактировать ]Virtual Floppy Disk (VFD) — это родственный формат файлов, используемый Microsoft Virtual PC, Microsoft Automated Deployment Services и Microsoft Virtual Server 2005. [17] [18] [19] VFD, содержащий образ размером 720 КБ с низкой плотностью, 1,44 МБ с высокой плотностью или 1,68 МБ DMF, 3,5-дюймовой дискеты DMF можно смонтировать с помощью Virtual PC. [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 пользовательский интерфейс для управления виртуальными дискетами; однако он по-прежнему поддерживает физические и виртуальные дискеты посредством сценариев . [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)
[ редактировать ]VHDX (Virtual Hard Disk v2) — формат, пришедший на смену VHD. Если VHD имеет ограничение емкости 2040 ГБ, VHDX имеет ограничение емкости 64 ТБ. Для образов дисков этого нового формата расширение имени файла vhdx используется вместо vhd. VHDX защищает от сбоев питания и используется Hyper-V . [23] Формат VHDX оптимизирован как для HDD, так и для SSD.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Формат файла виртуального жесткого диска v2 (VHDX)» (PDF) . Корпорация Майкрософт. 12 сентября 2018 года . Проверено 3 ноября 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д и «Спецификация формата образа виртуального жесткого диска» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 27 февраля 2009 г. Архивировано из оригинала 2 февраля 2012 г. Проверено 2 декабря 2018 г.
- ^ «Обзор формата виртуального жесткого диска Hyper-V» . Microsoft TechNet . Майкрософт. 25 октября 2016 г. Проверено 1 декабря 2016 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы: виртуальные жесткие диски в Windows 7 и Windows Server 2008 R2» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 15 октября 2010 года . Проверено 12 ноября 2010 г.
- ^ «Пошаговое руководство: развертывание виртуального жесткого диска для собственной загрузки» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 8 июля 2010 года . Проверено 12 ноября 2010 г.
- ^ «Требования и ограничения для виртуальных машин и Hyper-V в Windows Server 2008 R2» . Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт. 2009 . Проверено 12 апреля 2010 г.
- ^ «О VHD» . MSDN . Корпорация Майкрософт. 2009 . Проверено 12 апреля 2010 г.
- ^ Джайн, Ранджана (23 марта 2010 г.). «Объяснение архитектуры виртуального жесткого диска (VHD)» . Блоги Microsoft TechNet . Корпорация Майкрософт . Проверено 13 апреля 2010 г.
- ^ «Диск2вхд v1.63» . Microsoft SysInternals . 2010 . Проверено 14 июля 2011 г.
- ^ Вановер, Рик. «Анатомия виртуальной машины Hyper-V 2012 R2: анализ ключевых файлов» . Hyperv.veeam.com . Программное обеспечение Veeam . Проверено 5 марта 2015 г.
- ^ Кениг, Крис (28 октября 2008 г.). «PDC, день 2 — Windows 7, Windows Live, Mesh и Office Online» . Блоги MSDN . Корпорация Майкрософт . Проверено 17 декабря 2010 г.
- ^ «ДискПарт» . Windows Server 2008 и Windows Server 2008 R2 . Майкрософт Технет. 25 октября 2010 г. Проверено 15 июля 2011 г.
- ^ «Изменить виртуальный жесткий диск» . Техническая библиотека Windows 7 . Майкрософт Технет. 25 июня 2009 года . Проверено 15 июля 2011 г.
- ^ «Клон Red-Gate SQL» . Красные ворота. Март 2017.
- ^ «Windocks теперь поддерживает клонирование баз данных для SQL Server» . ИТ-профессионал сегодня. 18 апреля 2017 г.
- ^ «Руководство для рецензентов Windows Server 2008» . Майкрософт. 4 февраля 2008 г.
- ^ Jump up to: а б «Как создать образ дискеты в Virtual PC для версий Windows от 4.0 до 5.2» . Поддержка Майкрософт . Корпорация Майкрософт . Проверено 26 июня 2011 г.
- ^ «Обзор виртуальной дискеты» . Руководство администратора ADS . Корпорация Майкрософт . Проверено 26 июня 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Создание виртуальных дискет в Virtual Server» . Библиотека ТехНет . Корпорация Майкрософт . Проверено 26 июня 2011 г.
- ^ Армстронг, Бен (5 января 2007 г.). «Форматы образов дискет, поддерживаемые Virtual PC и Virtual Server» . Блог парня из Virtual PC . Корпорация Майкрософт . Проверено 3 июля 2011 г.
- ^ «Виртуальные дискеты с VMware» . Петри.ко.ил. 8 января 2009 года . Проверено 10 декабря 2011 г.
- ^ Армстронг, Бен (1 октября 2009 г.). «Использование гибких дисков с Windows Virtual PC» . Блог парня из Virtual PC . Корпорация Майкрософт . Проверено 26 июня 2011 г.
- ^ «Обзор формата виртуального жесткого диска Hyper-V» . 25 октября 2016 г.