认识
虚拟磁盘映像，Virtual Disk Image，是种以文件形式模拟物理硬盘的存储格式，其用于虚拟机（VM）或云计算环境中存储操作系统、应用程序和数据。它允许虚拟化软件将虚拟机的硬盘抽象为一个或多个文件，便于管理、迁移和、份。虚拟磁盘映像是虚拟化和云计算的核心技术之一，它通过文件模拟物理硬盘，提供灵活性、可移植性和高效管理。根据需求选择格式，并合理使用工具链可最大化其价值。简而言之，虚拟磁盘映像是虚拟机使用的“物理硬盘”。
组成
1）本质
– 虚拟磁盘映像是个文件（如 `.vmdk`、`.qcow2`、`.vhd`），但其行为类似于物理硬盘：
– 可分区、格式化（如 NTFS、EXT4）。
– 支持安装操作系统（如 Windows、Linux）。
– 可存储任意数据（文档、数据库等）。
2）与物理硬盘的区别
| **特性** | **物理硬盘** | **虚拟磁盘映像** |
|---|---|---|
| 存储形式 | 硬件设备（SSD/HDD） | 文件（如 `.vmdk`） |
| 容量管理 | 固定物理大小 | 可动态扩展（如 Thin Provisioning） |
| 迁移/复制 | 需物理拆卸 | 直接复制文件即可 |
| 快照功能 | 不支持 | 支持（记录某一时间点的状态） |
构建
虚拟机镜像下载
The 4 Best Sites to Download Virtual Disk Images for VirtualBox
OSBoxes – Virtual Machines for VirtualBox & VMware
通常，在虚拟化平台中，通过操作系统安装即可。但是，针对部分场景，我们希望直接下载虚拟机镜像，进而直接使用（免去系统安装的麻烦）。
Linux VM Image | https://www.linuxvmimages.com/
OS Boxes | https://www.osboxes.org/ubuntu-server/
Username – osboxes
Password – osboxes.org
For Root user account
Password – osboxes.org
VirtualBoxes | https://virtualboxes.org/images/
Virtual Disk Images | http://virtualdiskimages.weebly.com/virtualbox.html
Sysprobes | Download Pre Installed VirtualBox Images (Linux, Windows & Others) – Sysprobs
性质
1）虚拟化支持
– 为虚拟机提供独立的存储空间，使多个虚拟机可共享同一物理主机资源。
– 例如：
– VMware ESXi 使用 VMDK 作为虚拟磁盘。
– Microsoft Hyper-V 使用 VHD/VHDX。
2）动态资源分配
– 厚置备（Thick Provisioning）：预先分配全部空间（如 100GB 文件占 100GB 物理存储）。
– 精简置备（Thin Provisioning）：按需占用空间（初始文件可能仅 1GB，随数据增长而扩展）。
3）快照（Snapshot）
– 保存虚拟机磁盘的某一时间点状态，便于回滚或备份。
– 例如：
– QCOW2 格式支持增量快照，仅存储差异数据。
– VMware 快照依赖 VMDK + 增量磁盘文件。
4）跨平台兼容性
– 可通过工具（如 `qemu-img`）转换不同格式：
“`bash
qemu-img convert -O qcow2 vmware.vmdk kvm.qcow2
“`
– 常见转换场景：
– VMware → Hyper-V（VMDK → VHDX）
– 物理机 → 云平台（RAW → QCOW2）
常见虚拟磁盘映像格式
| **格式** | **虚拟化平台** | **特点** |
|---|---|---|
| VMDK | VMware | 支持快照、动态分配，最大 62TB（ESXi） |
| QCOW2 | QEMU/KVM | 写时复制、压缩、加密，高效存储 |
| VHD/VHDX | Hyper-V | VHDX 支持 64TB，微软生态首选 |
| VDI | VirtualBox | Oracle 开发，兼容 VirtualBox |
| RAW | 通用（如 DD 克隆） | 无额外元数据，性能最佳 |
应用
1）云计算
– 云平台（如 AWS、Azure）使用虚拟磁盘映像作为虚拟机根磁盘。
– AWS EC2 支持 VMDK 或 RAW 导入。
– Azure 要求 VHD/VHDX 格式。
2）开发与测试
– 开发者通过虚拟磁盘映像快速创建隔离的测试环境：
“`bash
qemu-system-x86_64 -hda ubuntu.qcow2
“`
3）备份与灾难恢复
– 将物理服务器转换为虚拟磁盘映像（P2V）：
“`bash
dd if=/dev/sda of=server.raw # 物理机→RAW
qemu-img convert -O qcow2 server.raw vm.qcow2
“`
4）数据迁移
– 跨虚拟化平台迁移虚拟机：
– VMware → KVM：`vmdk → qcow2`
– Hyper-V → VirtualBox：`vhdx → vdi`
改进
| **问题** | **解决方案** |
|---|---|
| 格式兼容性问题 | 使用 `qemu-img` 或第三方工具转换格式 |
| 性能瓶颈（如 I/O 延迟） | 选择 RAW 格式或优化宿主存储（如 SSD） |
| 存储空间浪费 | 使用 Thin Provisioning 或 QCOW2 压缩 |
| 快照链过长影响性能 | 定期合并快照 |
参考
DeepSeek / 解释虚拟磁盘映像