Параметры диска виртуальной машины
Обзор виртуального жесткого диска
Чтобы сделать хранилище виртуальной машины переносимым, а также обеспечить производительность, Microsoft разработала спецификацию формата образа виртуального жесткого диска (VHD), которая включает подробные сведения о том, как читать и изменять данные, содержащиеся в файле VHD. Microsoft предоставляет спецификацию формата файла VHD сторонним разработчикам по бесплатной лицензии, и многие поставщики, включая Citrix, приняли и используют этот формат для своих продуктов виртуализации. Если вы хотите получить более подробную информацию о формате файла VHD, вы можете загрузить файл спецификации с веб-сайта Microsoft.
Microsoft Windows Server 2008 Hyper-V использует формат VHD для инкапсуляции данных виртуальной машины (операционной системы, приложений и файлов данных) в один или несколько файлов, эквивалентных физическим дискам, связанным с традиционным сервером. Поэтому, если вы просматриваете папки виртуальной машины на сервере Hyper-V, виртуальный жесткий диск просто сохраняется в виде файла с расширением.vhd на подключенном физическом диске. Виртуальные машины подключаются к виртуальному жесткому диску через виртуализированный адаптер IDE или SCSI, а Hyper-V обеспечивает сопоставление виртуального жесткого диска и VHD-файла на физическом диске. VHD можно хранить в любой системе хранения IDE, SCSI, iSCSI, SAN или NAS, поддерживаемой операционной системой Windows Server 2008.
Вы можете использовать MMC Hyper-V Manager или WMI API для создания новых виртуальных жестких дисков. Виртуальная машина, работающая на Hyper-V, может поддерживать до 260 виртуальных жестких дисков за счет комбинации 4 IDE и 256 VHD, подключенных через SCSI. Тип шины (IDE или SCSI), используемый для подключения виртуального жесткого диска к виртуальной машине, накладывает ограничение на размер виртуальных жестких дисков. В частности, виртуальные жесткие диски, подключенные к IDE, не могут превышать 127 ГБ, а виртуальные жесткие диски, подключенные к SCSI, не могут превышать 2 ТБ.
Типы виртуальных жестких дисков
В Hyper-V предусмотрено два основных типа виртуальных жестких дисков:
- Диски фиксированного размера
- Динамически расширяемые диски
Виртуальный жесткий диск фиксированного размера — это виртуальный жесткий диск, для которого блоки данных предварительно распределяются на физическом диске на основе максимального размера виртуального жесткого диска, определенного во время создания. Например, если вы создаете виртуальный жесткий диск фиксированного размера на 100 ГБ, Hyper-V выделит все 100 ГБ хранилища блоков данных в дополнение к дополнительным издержкам, необходимым для верхних и нижних колонтитулов VHD-диска, при создании нового VHD.
Напротив, динамически расширяемый виртуальный жесткий диск — это тот, для которого исходный виртуальный жесткий диск не содержит блоков данных. Вместо этого пространство динамически выделяется по мере записи данных на виртуальный жесткий диск вплоть до максимального размера, указанного при создании виртуального жесткого диска. Например, динамически расширяемый диск объемом 10 ГБ изначально содержит только заголовки VHD и требует менее 2 МБ физического пространства для хранения. По мере того как виртуальная машина записывает новые данные в динамически расширяемый виртуальный жесткий диск, дополнительные блоки физических данных выделяются в файле виртуального жесткого диска с шагом 2 МБ, но не более 10 ГБ.
Чтобы обеспечить максимальную гибкость, Hyper-V позволяет преобразовывать диск фиксированного размера в динамически расширяемый диск и наоборот. Вы также можете увеличить размер файлов VHD обоих типов, но перед этим VHD должны быть переведены в автономный режим. Кроме того, Hyper-V позволяет сжимать динамически расширяющийся диск и освобождать место на физическом диске, удаляя пустые блоки данных в VHD-файле.
Разностные диски
Разностный диск — это особый тип динамически расширяемого файла VHD, связанный с «родительским» файлом виртуального жесткого диска в качестве наложения. Например, если инженеру службы поддержки необходимо устранять неполадки операционной системы, связанные с различными конфигурациями обновлений и исправлений, он может создать виртуальную машину с использованием фиксированного или динамически расширяемого виртуального жесткого диска (родительский виртуальный жесткий диск) и загрузить базовую конфигурацию операционной системы. в этом. Чтобы создать отдельную конфигурацию операционной системы, она может создать новую виртуальную машину, подключить к ней разностный диск (дочерний виртуальный жесткий диск), связанный с родительским виртуальным жестким диском, и при необходимости изменить операционную систему, загрузив новые обновления или исправления.. Когда новая виртуальная машина выполняет операцию записи, внутренняя структура данных в дочернем виртуальном жестком диске (разностном диске) обновляется, чтобы отразить изменения, которые заменяют данные в родительском виртуальном жестком диске, а фактические данные записываются только в дочерний виртуальный жесткий диск. В случае операции чтения одна и та же внутренняя структура данных в дочернем виртуальном жестком диске проверяется, чтобы определить, следует ли читать данные из дочернего виртуального жесткого диска или родительского виртуального жесткого диска. Любые новые или измененные данные считываются с дочернего виртуального жесткого диска, тогда как неизмененные данные всегда считываются с родительского виртуального жесткого диска.
Разностные диски можно использовать для создания очень простых или очень сложных иерархий родитель-потомок. Многоуровневую иерархию разностных дисков обычно называют цепочкой разностных дисков, поскольку дочерний разностный диск может иметь родительский диск, который также является разностным диском. Цепочка может состоять из нескольких уровней, но в корне иерархии всегда находится либо стандартный динамически расширяющийся, либо виртуальный жесткий диск фиксированного размера. Это важно, поскольку изменения данных, сохраненные на разностном диске, просто представлены в виде измененных блоков по отношению к родительскому диску. Поэтому разностный диск никогда не используется отдельно, а в сочетании со всеми дисками в своей иерархии.
Если вы изучите файловую систему узла Hyper-V, вы увидите, что каждый родительский и дочерний виртуальные жесткие диски хранятся в виде отдельных файлов. Однако виртуальная машина видит только один диск, независимо от того, сколько уровней разностных дисков фактически связано с подключенным виртуальным жестким диском.
Автоматические разностные диски
Автоматические разностные диски аналогичны разностным дискам. Как и разностный диск, автоматический разностный диск используется для изоляции изменений данных виртуальной машины от родительского виртуального жесткого диска. Однако автоматические разностные диски используются исключительно для поддержки моментальных снимков виртуальной машины Hyper-V, когда необходимо быстро отменить изменения данных или требуется быстрый откат к базовому состоянию виртуальной машины.
В отличие от дисков фиксированного размера, динамически расширяющихся и разностных дисков, которые невозможно отличить друг от друга путем визуального осмотра расширения имени файла (все они используют.vhd), автоматический разностный диск легко идентифицировать по расширению имени файла.avhd. Кроме того, автоматические разностные диски по умолчанию хранятся в подкаталоге папки виртуальной машины с именем Snapshots.
Одно из основных различий между разностными дисками и автоматическими разностными дисками заключается в процессе настройки. Разностный диск создается на уровне отдельного виртуального жесткого диска и обычно связан с созданием новой виртуальной машины. Напротив, Hyper-V автоматически создает разностный диск при создании моментального снимка виртуальной машины. Кроме того, автоматически создается разностный диск для каждого виртуального жесткого диска, связанного с виртуальной машиной. Другими словами, у вас нет возможности индивидуально выбирать виртуальные жесткие диски, для которых создаются автоматические разностные диски.
Проходные диски
Помимо VHD, Hyper-V поддерживает сквозные диски, которые позволяют виртуальным машинам получать доступ к физическому диску, сопоставленному с хостом Hyper-V, но на котором не настроен том. Сквозные диски могут быть физически подключены к хосту Hyper-V или через LUN в SAN. Преимущество сквозных дисков заключается в том, что на них не распространяется ограничение размера в 2 ТБ, которое налагается на виртуальные жесткие диски. Что касается ограничений, сквозные диски не поддерживают динамически расширяемые виртуальные жесткие диски, разностные диски или моментальные снимки виртуальных машин. Чтобы гарантировать монопольный доступ виртуальной машины к физическому диску, ее необходимо настроить в автономном режиме на узле Hyper-V.
Если вы планируете использовать транзитный диск для загрузки гостевой операционной системы виртуальной машины, файл конфигурации виртуальной машины также должен храниться в другом месте хранения. В отличие от виртуальных жестких дисков, которые представляют собой только файлы, хранящиеся на физических дисках, весь сквозной диск предназначен для гостевой операционной системы виртуальной машины. Кроме того, если вы хотите использовать транзитный диск для загрузки гостевой операционной системы виртуальной машины, он должен быть подключен к виртуальному контроллеру IDE. В Hyper-V виртуальный SCSI-контроллер реализован как синтетическое устройство, драйвер которого загружается только после фазы загрузки виртуальной машины. И наоборот, сквозной диск, содержащий только файлы приложений или данных, может быть подключен либо к виртуальному контроллеру IDE, либо к виртуальному контроллеру SCSI.
Вывод
Из этой статьи вы узнали, что диски виртуальных машин можно настроить как диски фиксированного размера, динамически расширяемые или разностные. Вы также узнали, что разностные диски и автоматические разностные диски — это два особых типа динамически расширяемых виртуальных жестких дисков, и что автоматические разностные диски используются исключительно для поддержки моментальных снимков виртуальных машин. Кроме того, вы узнали о возможности использования сквозного диска с виртуальной машиной, что позволяет превысить ограничение на размер VHD в 2 ТБ.