VirtualBox. Виртуальные диски. Их типы. Расширение виртуального носителя.

О проблеме

Во время работы с VBox так вышло, что однажды мне не хватило места на виртуальном диске. Почитав гайды в интернете, нашёл как увеличить размер диска. Только ничего не получилось. Оказалось, что при создании диска, был выбран фиксированный размер дискового пространства.

Задачи

1. Разобраться с типами дисков
2. Расширить виртуальный диск с фиксированным объёмом
3. Завершить расширение диска в гостевой ОС
4. Не потерять данные на расширяемом виртуальном диске

1. О типах виртуальных носителей

Выдержка из документации, приведена ниже. Ссылка на доку. Искать часть 5.2. Disk Image Files (VDI, VMDK, VHD, HDD)
Файл образа диска виртуальной машины находится на хостиг-системе и воспринимается гостевой системой, как жёсткий диск определённой геометрии. Когда гостевая ОС читает с диска или записывает на него, VBox перенаправляет запрос в файл образа.

Как и физический диск, виртуальный носитель имеет размер и ёмкость, которые необходимо указать при создании диска. Только в отличие от физического носителя его можно расширять.

VBox поддерживает типы виртуальных носителей:

• VDI. Собственный тип, формат контейнера жёсткого диска от VBox
• VMDK. Популярный открытый формат контейнера, используется многими другими продуктами виртуализации
• VHD. Тип виртуального носителя, который использует Microsoft
• HDD. Также поддерживаются файлы изображений Parallels версии 2

Варианты создания диска внезависимости от выбранного типа виртуального носителя:

• Фиксированный размер. Если создаём образ с фиксированным размером, то на хостинг-системе будет создан файл образа примерно такого же размера, как и емкость виртуального диска. Таким образом, для диска размером 10 ГБ у нас будет файл размером 10 ГБ
  • Макимальный объём диска, расширить нельзя.
• Динамический размер. Изначально размер диска будет очень маленьким. Объём носителя будет увеличиваться каждый раз при записи на диск до тех пор, пока не достигнет максимальной ёмкости, выбранной при его создании
  • Максимальный объём диска можно увеличить.

2. Решение проблемы

Расширение дискового пространства. Тип VDI, VHD, VMDK. Вариант — динамически расширяемый.

1. Запустить VirtualBox.
2. Открыть менеджер виртуальных дисков (сочетанием клавиш Ctrl + D)
3. Во вкладке Жесткий диск, выбрать из списка тот, который расширяем
4. Ниже, во вкладке Атрибуты, увеличиваем объём диска с помощью бегунка
5. Так же можно увеличить объём диска, вручную прописав его размер в окошке справа от бегунка
6. Подтверждаем
7. После короткого ожидания, размер диска увеличен
8. Далее необходимо запустить гостевую ОС и расширить диск уже там

Расширение дискового пространства. Тип VDI, VHD, VMDK. Вариант — фиксированный.

1. Открыть менеджер виртуальных носителей
2. Выбрать диск
3. Сверху, кнопки с вариантами действий над диском
4. «Копировать»
5. В открывшемся окне необходимо открыть «Экспертный режим»
6. В правой части окна «Хранение на жёстком диске»/»Storage on physical hard disk», нужно выбрать Динамически расширяемый вариант создания диска
7. Подтвердить копирование
8. Займет какое-то время
9. В менеджере виртуальных носителей появится копия диска, только уже тип диска будет динамический.
10. Выбрать диск и расширить его
11. После расширения, копию расширенного диска необходимо примонтировать в виртуальной машине, вместо старого

3. Расширение дискового пространства в гостевой системе

Гостевая ОС, Windows

• Запустить гостевую ОС
• Открыть управление дисками.
  • для Win7 — правым кликом по иконке Мой компьютер — Управление — Управление дисками
  • для Win10 — правым кликом по иконке Windows/Пуск — Управление дисками
• Так же правым кликом выбрать диск, который необходимо расширить
• В контекстном меню, «Расширить том. «
• Готово

Гостевая ОС, думаю любой дистрибутив GNU/Linux
Я расширял в Debian-Arch подобных

• Загрузиться в live режиме
• Запустить GParted, если его нет, то:
  sudo apt install gparted
  sudo pacman -S gparted
• Неиспользуемый раздел будет как-бы вне основного блока размеченного пространства
• Для расширения необходимо
  • Выбрать раздел, у меня /dev/sda2
  • Правым кликом — Расширить..
  • Расширяем, подтверждаем. Сверху, где графическое отображение объёма диска, можно расширить раздел курсором
  • Теперь появилась возможность расширить основной раздел, у меня /dev/sda5
  • Расширяем так же, как и /dev/sda2
  • Затем подтверждаем все действия, зелёная галочка сверху.
• Раздел расширен, перезагрузка

Как перенести ОС Windows на виртуальную машину

Существует несколько способов преобразования установленной ОС Windows в образ для виртуальной машины. Созданный образ можно использовать, например, для тестирования, для проверки стабильности системы после установки какого-либо обновления, или для того, чтобы зафиксировать состояние старой машины перед внесением изменений.

Большинство программ виртуализации поддерживают функцию преобразования установленной ОС Windows в образы виртуальной машины. Некоторые решения уже поставляются со встроенными функциями, но в ряде случаев для этой же цели может понадобится использование сторонних продуктов.

В этом руководстве собраны инструкции по преобразованию установок Windows в виртуальные образы Microsoft Hyper-V, VirtualBox и VMware.

VHDX — Microsoft Hyper-V

Перенос ОС Windows в виртуальную машину Microsoft Hyper-V выполняется очень просто благодаря программе Disk2vhd от Sysinternals.

Программа является портативной, ее можно запускать из любого расположения на диске после распаковки архива. Для работы приложения требуются права администратора. Программа может применяться для создания виртуальной машины из одного или нескольких томов на компьютере.

Примечание: программу можно запустить в режиме командной строки, используя формат:

Основное окно приложения отображает путь назначения и имя файла, а чуть ниже — доступные тома. Обратите внимание, что вам нужно выбрать целевое расположение с достаточным свободным пространством для хранения, иначе процесс создания образа будет прерван.

Пользователь должен выбрать целевой путь и имя файла (с расширением vhdx), а также тома, которые следует включить в виртуальный образ.

Вы можете выбрать только раздел Windows или даже преобразовать несистемные разделы в образы VHD, не выбирая раздел Windows.

Disk2VHD поставляется с двумя дополнительными параметрами, которые указываются при запуске. Первый устанавливает выходной формат VHDX. Вы можете отключить данный параметр, чтобы использовать VHD.

VHDX имеет несколько преимуществ, такие как поддержка более крупных виртуальных дисков (64 ТБ против 2 ТБ), лучшая защита от повреждений, дистанционное онлайн изменение размера и др. VHD необходим в основном для целей совместимости, например, когда продукт не поддерживает VHDX, а также когда вы хотите преобразовать образ в Virtualbox.

Второй параметр позволяет использовать теневую копию тома.

Disk2VHD обрабатывает выбранные тома и превращает их в образы виртуальных дисков, которые сохраняются в выбранном месте.

VDI — VirtualBox

VirtualBox поставляется без встроенного инструмента конвертации установок Windows в образы виртуальной машины.

Однако, вы можете использовать альтернативное решение. Прежде всего, вам нужно создать образ VHD (как показано в разделе Microsoft Hyper-V выше).

После того, как вы получили образ VHD, можете использовать инструмент командной строки vboxmanage, который поставляется с VirtualBox, для клонирования носителя и сохранения его в другом формате.

1. Нажмите на клавишу Windows , введите cmd.exe, зажмите Ctrl + Shift и нажмите клавишу Enter , чтобы запустить командную строку с правами администратора.
2. Перейдите в папку VirtualBox в системе, например, C:\Program Files\Oracle\VirtualBox с помощью команды cd .
3. Используйте команду vboxmanage clonemedium disk [source] [destination] , чтобы преобразовать образ диска VHD в формат VDI. Например: vboxmanage clonemedium disk o:\source.vhd o:\output.vdi

Преобразование может занять некоторое время в зависимости от размера изображения и доступных ресурсов вашего компьютера.

VMX — VMware

Вы можете создавать виртуальные образы машин Windows для VMware с помощью VMware vCenter Converter. Вы можете загрузить программу с официального сайта VMware, но для этого требуется учетная запись. На нашем сайте утилита доступна для загрузки без регистрации.

Примечание: Программа создает виртуальный образ полной машины. В графическом интерфейсе нет возможности исключить жесткие диски или разделы.

Размер установщика равен примерно 170 мегабайт. Во время установки вам будет предложено присоединиться к программе улучшения качества обслуживания клиентов.

Чтобы преобразовать запущенную систему Windows в виртуальный образ для VMware, выберите опцию “Конвертировать машину” в главном интерфейсе программы, чтобы начать работу.

После загрузки мастера, убедитесь, что для типа источника установлено значение “включено” и выбран “этот локальный компьютер”. Вы также можете создавать виртуальные образы удаленных компьютеров, но для этого необходимо указать имя или IP-адрес устройства, а также учетные данные.

Выберите виртуальную машину VMware в разделе тип цели на следующей странице и выберите целевую папку для сохранения образа.

Создание образа может занять некоторое время, в зависимости от количества томов, их размеров и ресурсов устройства.

Как создать и использовать виртуальный диск в Windows

Создание виртуального жёсткого диска в Windows 10 (VHDX или VHD) – это процесс создания файла, который может использовать расширение «.vhdx» или «.vhd» и действует как физический жёсткий диск, но с той разницей, что он хранится на настоящем винчестере. Используя любой формат (.vhdx или .vhd) для виртуального диска, вы можете хранить любые файлы, включая документы, изображения, видео, загрузочные файлы и всю установку ОС. Единственные различия между этими двумя форматами заключаются в том, что файл .vhdx поддерживает максимальный размер 64 ТБ, обладает отказоустойчивостью к сбою питания и обеспечивает лучшую производительность. Как правило, VHD пригодится для добавления дополнительного хранилища на виртуальную машину Hyper-V, и благодаря своей способности поддерживать другие установки ОС эту технологию виртуализации хранилища можно использовать для создания системы с двойной загрузкой без изменения существующего раздела.

Работа с виртуальными дисками в Windows.

Виртуальный оптический дисковод и его области применения

По мере того, как всё больше и больше данных стали храниться на компьютере, планшете или телефоне, которые заменили шкафы для документов, книжные полки, фотоальбомы и CD-холдеры, нам быстро пришлось столкнуться с тем фактом, что на устройстве может быть недостаточно места для всей информации, включая коллекцию фильмов или игр. Одним из решений является жёсткий диск. Виртуальные разделы винчестера переносят хранение цифровых данных на следующий уровень. Во-первых, мы рассмотрим то, о чём говорим, когда имеем в виду виртуальный образ. И один из самых важных моментов: термины «виртуальные диски» и «виртуальные машины» могут быть взаимозаменяемы. Цифровое пространство для хранения данных и высокий спрос на него будут продолжать расти. Многие веб-службы, предлагающие виртуальный образ в облаке, подвергаются тщательной проверке своих политик конфиденциальности. В отличие от хранения всех ваших файлов на вашем собственном компьютере или физическом внешнем накопителе, с виртуальным диском вы загружаете свои файлы на сервер. Это означает, что технически вы будете не единственный, у кого есть доступ к ним.

Виртуальный диск – это тип логического раздела, который используется в решениях виртуализации. Он похож на обычный, но установлен на виртуальной машине или виртуальном сервере. Виртуальный образ выполняет ту же задачу, что и винчестер для компьютера, за исключением того, что он делает это для виртуальной машины. Он создаётся менеджером виртуализации, логически разделяя и распределяя пространство между одной или несколькими виртуальными машинами. Виртуальный диск можно использовать для установки гостевых операционных систем, приложений и данных виртуальной машины. Ёмкость виртуального накопителя зависит от базовых требований ёмкости физического накопителя. В виртуализации памяти виртуальный диск представляет собой логически изолированный накопитель поверх сети хранения данных. Облачное решение для хранения данных, установленное на локальном компьютере, также используется как виртуальный винчестер.

Создание образа лазерного диска

Создание виртуального диска на Windows 7 образ можно с помощью одного из множества приложений для работы с образами и виртуальными приводами. Рассмотрим процесс на примере PowerISO, WinISO и WinCDEmu.

Как сделать ISO-образ CD, DVD или Blu-ray диска с PowerISO

PowerISO может создавать ISO-файл с CD, DVD или Blu-ray, выполняя поэтапное копирование. Вся информация, включая данные о загрузке, будет скопирована. Вы можете запустить ISO maker, используя основную программу или контекстное меню оболочки. ISO-файл с помощью основной программы:

1. Запустите PowerISO.
2. Нажмите кнопку «Копировать» на панели инструментов, затем во всплывающем меню выберите «Сделать CD/DVD/BD Image File …».
3. В PowerISO откроется диалоговое окно ISO Maker.
4. Создайте и выберите виртуальный привод, содержащий диск, который нужно скопировать.
5. Выберите имя выходного файла и установите формат вывода в ISO.
6. Нажмите «ОК», чтобы запустить процесс создания ISO-файла.

ISO-файл через контекстное меню оболочки:

1. Откройте «Мой компьютер» и выберите дисковод, который вы хотите скопировать.
2. Щёлкните правой кнопкой мыши на выбранном диске, появится контекстное меню оболочки.
3. Выберите меню «Сделать файл образа».
4. Откроется диалоговое окно «ISO Maker».
5. Выберите имя выходного файла и установите формат вывода в ISO.
6. Нажмите «ОК», чтобы начать процесс.

Как создать файл образа ISO с помощью WinISO

WinISO может удовлетворить ваши потребности в работе со всеми форматами образов, такими как .ISO, .BIN, .CUE, .NRG (Nero), .MDF, .MDS, .CCD, .IMG и .DVD.

• Шаг 1. Установка и запуск ПО. Во-первых, бесплатно загрузите WinISO с официального сайта, установите и запустите его. После установки запустите программу.
• Шаг 2: Нажмите кнопку «Инструменты». Нажмите на панели инструментов кнопку «Инструменты», а затем «Сделать образ с CD/DVD/BD». Или вы можете просто нажать «Создать». Создание виртуального диска для Windows 10 проходит аналогичным образом.
• Шаг 3. Выбор и установка адресата. Появится диалоговое окно. Выберите привод, содержащий CD/DVD/BD, и в пункте назначения выберите нужный формат вывода, затем введите «Имя файла». После этого вы можете нажать кнопку «ОК», чтобы начать создание ISO-файла.

Создание образа ISO с использованием WinCDEmu

Вы можете оптимизировать хранение данных, приложений и всего остального, что можно записать на CD/DVD, создавая ISO-образы и сохраняя их на винчестере. Установка программы с ISO-образа намного быстрее, чем при использовании реального оптического диска. Двойное нажатие на образ для его монтирования быстрее, чем вставка его в дисковод, а поиск правильного образа с помощью Виндовс Search гораздо удобней, чем поиск нужного CD на полке. Чтобы создать образ ISO с помощью WinCDEmu, выполните следующие действия:

• вставьте CD, который вы хотите копировать, в оптический дисковод;
• откройте папку «Компьютер» в меню «Пуск»;
• Щёлкните правой кнопкой мыши значок CD и выберите «Создать образ ISO».
• Выберите имя файла для образа. Это похоже на сохранение вновь созданного документа или изображения. Нажмите «Сохранить».
• Дождитесь завершения создания образа. Как только он будет создан, вы можете извлечь физический CD из привода и монтировать образ каждый раз, когда вам это понадобится.

Виртуальный жёсткий диск

В Windows 7 Microsoft представила новый способ резервного копирования ваших данных под названием «Резервное копирование и восстановление». Он позволяет вам делать резервные копии всех данных в другое место и предоставляет возможность создавать образ системы. Системный образ – это большой документ с расширением VHD. Его можно использовать для восстановления всей системы. В windows 7 программа для создания образов была настолько популярна, что сохранилась в Windows 8 и Windows 10. Находится инструмент на панели управления – Резервное копирование и восстановление (Windows 7). Удобство резервного копирования компьютера с помощью этого метода, кроме возможности полностью восстановить его позже, заключается в том, что вы можете перенести файл на любой компьютер Windows 7, 8 или 10, и получить доступ к данным так же, как с обычного винчестера. Поэтому, если вам нужно скопировать только несколько файлов из вашей резервной копии, гораздо проще сделать виртуальный жёсткий диск использовать VHD, а не восстанавливать резервную копию, которая сначала полностью удалит данные, а потом скопирует сохранённые в образе.

Монтирование VHD

Чтобы смонтировать образ в Windows, нажмите «Пуск» и в окне поиска наберите «Управление компьютером». Вы также можете перейти на Панель управления, затем «Система и безопасность», затем нажмите «Администрирование», а затем «Управление компьютером». Если вы находитесь в режиме просмотра «Значки», нажмите «Администрирование». Теперь в меню слева нажмите «Управление дисками», и дождитесь появления списка дисков и разделов. Затем щёлкните правой кнопкой мыши Управление дисками и выберите «Монтировать VHD». В диалоговом окне нажмите «Обзор», перейдите к местоположению файла, который вы хотите подключить, и нажмите «ОК».

Как только система закончит монтирование, вы увидите, что диск отобразится как новое устройство в Моём компьютере. Windows автоматически назначит букву диска. В противном случае щёлкните правой кнопкой мыши на Primary Partition и выберите «Изменить букву диска». Чтобы удалить VHD, щёлкните правой кнопкой мыши на серой области с именем диска и выберите «Извлечь VHD».

Создание VHD

Вы можете сохранить копию операционной системы и всех личных данных в документе с помощью бесплатного инструмента Microsoft. Перейдите в раздел «Управление компьютером», нажмите «Управление дисками», а затем щёлкните правой кнопкой мыши «Управление дисками». Вместо выбора Монтировать нажмите «Создать VHD». Это вызовет окно, в котором нужно указать размер документа, формат и местоположение. Рекомендуется выбирать формат файла VHDX, поскольку он менее подвержен взлому и может поддерживать большие размеры. Если вы выберете формат файла VHD, он порекомендует фиксированный размер. Если вы выберете VHDX, вам будет предложено динамическое расширение. Лучше оставить настройки по умолчанию. Обязательно введите значение размера вашего виртуального диска. Вы можете изменить его на GB или TB в раскрывающемся списке.

Теперь в управлении дисками появится ещё один девайс – с пометкой «Нераспределён». В сером разделе для нового образа щёлкните правой кнопкой мыши и выберите «Включить диск». Затем нужно выбрать, что использовать – MBR или GPT. Для совместимости с версиями Windows старше Vista выберите MBR. Для новых функций и больших жёстких дисков используйте GPT. Теперь щёлкните правой кнопкой мыши на неразмеченной области и выберите «Новый простой том». Это вызовет мастер новых томов. Во-первых, вы должны выбрать размер нового тома. Это не может быть размер нераспределённого пространства.

Нажмите «Далее» и выберите букву диска для назначения разделу. Затем выберите способ форматирования. По умолчанию он установлен в NTFS, но также можно выбрать FAT32. Выберите NTFS, если вы используете виртуальный носитель для резервного копирования файлов с вашего компьютера. Нажмите «Далее» и «Готово», и всё! Теперь в Управлении дисками отобразится новое устройство.

Использование VHD-диска в виртуальной машине

Расширение обозначает виртуальный винчестер. Это формат, который структурирован для представления стандартного винчестера и позволяет инкапсулировать операционную систему и данные в один файл. Этот документ поддерживает все стандартные операции. Документ находится на нашем винчестере, но весь контент записывается внутри документа. Все разделы, данные и вся файловая система сохраняются в документе, который используется для загрузки. Обратите внимание, что расширение может включать операционную систему и/или данные. Имя можно выбрать во время процесса настройки, но его расширение всегда будет .vhd. Можно создать новый документ, используя доступное дисковое пространство.

Образ похож на неиспользуемый жёсткий диск. После создания VHD в нём можно создать один или несколько разделов и отформатировать их с помощью файловой системы FAT, ExFAT или NTFS. Когда дело доходит до размера, VHD можно фиксировать по размеру или он может динамически расширяться. Фиксированный VHD имеет предопределённое количество места, которое зарезервировано на физическом носителе. Это резервирование также включает пустое пространство. Создание VHD занимает больше времени, но его производительность лучше, потому что весь он является цельным блоком. Динамически расширяющийся VHD выделяет физическое дисковое пространство, так как виртуальная память используется виртуальной машиной. Это означает, что размер файла .vhd растёт по мере использования нашей виртуальной машины. Кроме того, динамически расширяющиеся файлы VHD при удалении файлов не становятся меньше.

Существующий образ можно монтировать (подключить), чтобы он отображался в нашей существующей операционной системе. Также можно монтировать образ как диск с возможностью чтения. Таким образом, содержимое образа изменить будет нельзя. Монтированные образы можно извлечь (демонтировать) или удалить. Преимущество использования VHD – возможность загрузки и настройки нескольких версий операционной системы. При настройке multiboot с использованием стандартных параметров нужно создать новый раздел и установить туда Windows. При использовании образов просто создаётся новый VHD. Это означает, что можно иметь один раздел с несколькими файлами (несколько операционных систем). Установка виртуального диска также предполагает большую гибкость, когда речь заходит об аварийном восстановлении. Мы можем копировать образ с одного компьютера, который был повреждён, на другой с аналогичным оборудованием. Пользователи получат доступ к той же самой ОС и данным, что и на старом компьютере.

Инструменты управления

Для управления VHD можно использовать DiskPart, Управление дисками в Windows, WIM2VHD и BCDEdit. MMC для управления дисками позволяет создавать, монтировать и извлекать образы. С помощью DiskPart можно создавать, монтировать, извлекать, сжимать, расширять и просматривать детали образа. Общие команды diskpart, используемые для виртуального диска:

• создать vdisk – создает образ с размером файла VHD, выраженного в MB (имя файла должно иметь расширение .vhd);
• монтировать vdisk – подключает образ;
• извлечь vdisk – извлекает образ;
• сжать vdisk – уменьшает размер образа;
• увеличить vdisk – расширяет максимальный размер, доступный в образе;
• детали vdisk – отображает информацию.

В комплект автоматической установки Windows (Windows AIK) входит утилита-эмулятор WIM2VHD, которую можно использовать для создания образа из источника установки Windows. Используя WIM2VHD, можно создать новый образ указанного типа и размера, применить WIM, использовать файл Unattend для автоматизации части загрузки Out Of Box в Windows при первом запуске генерализованного образа и применении обновлений к нему.