Hyper-V Server 虛拟硬碟

什麼是虛拟磁盤？Windows Server 2012 R2中的虛拟磁盤有什麼特征？

虛拟磁盤就是放在實體硬碟上的一個單獨的檔案。虛拟磁盤檔案的目的是捕獲駐留在伺服器記憶體的虛拟機的完整狀态，并将資訊以一個已明确的磁盤檔案格式顯示出來。Windows Server 2012 R2和Hyper-V使用虛拟硬碟（VHDX）檔案格式，虛拟硬碟檔案的擴充名是.VHDX。

虛拟硬碟是虛拟化的關鍵。當一個伺服器通電時，每個虛拟機加載到伺服器記憶體并從其相應的VHDX檔案啟動。随着虛拟機的運作，VHDX檔案可通過更新來反映資料或狀态改變。VHDX檔案可以複制到遠端存儲以提供虛拟機的備份和災難恢複副本。VHDX檔案也可以遷移或者複制到其他伺服器，在軟體授權許可情況下，允許虛拟機進行遷移或者複制。虛拟硬碟也适合集中式存儲（而不是存在于每個本地伺服器上）。

虛拟硬碟格式不斷改進以滿足虛拟機和資料中心資源不斷變化的需求。一個明顯的變化是VHDX大小從2TB增加到了64TB，可以接收巨大的虛拟機和資料資源。這可以使虛拟磁盤更适合與應用程式，比如資料庫或記憶體分析。

即使有經過精心設計的備援、電池和備用電源，意外的電源中斷總是有可能會導緻伺服器崩潰，進而損壞存儲資料——尤其是定期改變的資料如虛拟磁盤檔案。VHDX格式現在記錄所有的VHDX中繼資料的更改。Windows Server 2012 R2允許建立查分磁盤，這樣，一個VHDX檔案可以記錄其他檔案的變化。所有的變化都會被追蹤到，是以不必要的或有問題的變化都可以恢複。這種功能的組合允許虛拟伺服器在恢複虛拟機時保持很少（如果有的話）的資料或狀态丢失。

VHDX格式還引入了各種增強性能的功能。例如，與舊的 VHD格式相比，VHDX具有更大的存儲容量。它還在電源故障期間提供資料損壞保護并且優化動态磁盤和差異磁盤的結構對齊方式，以防止在新的大型扇區實體磁盤上性能降級。

一、 Hyper-V虛拟硬碟格式：

虛拟硬碟為虛拟機提供存儲空間，在虛拟機中，虛拟硬碟功能相當于實體硬碟，被虛拟機當作實體硬碟使用。微軟主要提供兩種虛拟硬碟格式，即VHD和VHDX。Windows Server 2012以前，Hyper-V虛拟硬碟格式主要為.VHD格式，這種格式突破了2TB的限制，最大可支援64TB，也是微軟建議的虛拟硬碟格式。VHDX格式主要功能如下：

1) 最大支援64TB存儲容量。

2) 可記錄對VHDX中繼資料結構進行更新的日志。這樣在遇到斷電等情況下可為VHDX檔案提供給更好的彈性。

3) 可對動态和差分磁盤支援更大的塊大小，讓磁盤更好地滿足虛拟化負載需求。

4) 可改善應用程式與負載的性能，尤其是在扇區大小超過512位元組的實體磁盤上。

5) 支援存儲自定義中繼資料。例如，可以記錄作業系統版本，或已安裝的更新檔資訊。

6) 在運作Hyper-V的計算機上使用Windows PowerShell指令配置并管理虛拟磁盤。

7) 進了虛拟硬碟格式的對齊方式，可在大型扇區磁盤上更好地工作。

8) 高效地表示資料（也稱為“剪裁”），使檔案大小更小并且允許基礎實體儲存設備回收未使用的空間。（剪裁需要直接連接配接到虛拟機或SCSI磁盤的實體磁盤以及與剪裁相容的硬體。)

二、 虛拟硬碟類型：

Windows Server 2012/R2主要提供四種虛拟硬碟類型：“固定大小”、“動态擴充”、“差分磁盤”、直通硬碟。

1) 固定大小：這種類型的磁盤可提供更好的性能，建議用于運作具有進階磁盤活動的應用程式的伺服器。最初建立的虛拟嗎硬碟檔案使用虛拟硬碟的大小，并且當删除或添加資料時不會發生更改。

2) 動态擴充：這種類型的磁盤可更好地利用實體存儲空間，建議用于不含有密集使用磁盤的應用程式的伺服器。虛拟硬碟在最初建立時很小，但随着向其中添加資料會逐漸變大。

3) 差分磁盤：這種類型的磁盤與要保持的另一種磁盤存在父子關系，可以在不影響父磁盤的情款下對資料或作業系統進行更改，以便可以輕松還原更改，所有子磁盤必須具有與父磁盤相同的虛拟硬碟格式（VHD或VHDX）。

4) 直通硬碟：直通式磁盤提供了一種把Hyper-V虛拟機連接配接到實體存儲的方式（和依賴虛拟硬碟的方式正相反）。但是需要注意的是，使用直通式磁盤存在一定的局限性。在Windows Server 2012釋出前，直通式磁盤很流行。當時，Hyper-V采用的虛拟硬碟（VHD）格式最大為2TB，這對于一些虛拟機（VM）來說并不夠。而直通式磁盤繞過了2TB的存儲限制，進而流行開來。但在Windows Server 2012中，Microsoft引入了VHDX虛拟硬碟格式，不再受限于2TB。在很多場景中，使用基于VHDX虛拟硬碟減少了對直通式磁盤的需求。如果打算用直通式磁盤，那麼需要知道，這些磁盤是綁定到宿主伺服器的。是以，使用直通式磁盤将會使實時遷移複雜化（雖然将直通式磁盤設定為依賴于VM的叢集磁盤可以使實時遷移成為可能）。另外，Hyper-V不能對直通式磁盤進行快照。

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三、 支援的硬碟類型：

Hyper-V部署的虛拟機支援市面上主流廠商的存儲類型，包括DAS、NAS、FCSAN、IscsiSAN。裝置類型包括IDE裝置和SCSI裝置：

1) IDE裝置：Hyper-V使用帶有IDE控制器的模拟裝置。最多可以有2台IDE控制器，每台控制器可以有2個磁盤。

2) SCSI裝置：每台虛拟機最多可支援256個SCSI裝置（4個SCSI控制器，每個控制器最多支援64個磁盤）。SCSI控制器使用一種專為虛拟機而開發的裝置，并使用虛拟機總線進行通信。

四、 建立虛拟硬碟：

1) 在Hyper-V Server全局設定中點選“建立”，選擇磁盤

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2) 選擇磁盤格式，正如上文所述，Hyper-V支援兩種虛拟硬碟格式，windows server 2012開始預設使用VHDX格式

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3) 選擇磁盤類型，這裡選擇固定大小。

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4) 指定名稱和位置

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5) 配置虛拟磁盤空間大小

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6) 點選完成，等待建立完成

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7) 打開windows資料總管檢視建立的虛拟磁盤

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添加直通硬碟到虛拟機中。打開磁盤管理器，檢視未被使用的實體磁盤

1. 右鍵虛拟機“BJ-AP-01”,選擇設定

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2. 點選SCSI控制器，點選硬碟驅動器，點選添加

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3. 出現的建立硬碟頁面點選實體磁盤，并指定可用的實體磁盤，點選應用

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4. 登陸虛拟機“BJ-AP-01”并打開磁盤管理器，此時能看見新增的磁盤

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     本文轉自 徐庭 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/ericxuting/1588507，如需轉載請自行聯系原作者