月份: 2018-10

减小 vmware 虚拟机的硬盘容量,不是压缩

默认情况下,vmware 虚拟机的硬盘空间可以在 vmware 的虚拟机设置里调整大小,但只能『扩展』,却无法缩小。

当输入较小数字时,按钮变灰,无法点击。

 

问题:为什么要缩小虚拟机硬盘

一,vmware 的虚拟硬盘文件 *.vmdk 默认是动态分配空间的,没有数据的虚拟 “硬盘空间” 并不占用真实主机的实际硬盘空间。当虚拟机内需要储存更多数据时,对应的 vmdk 文件会相应增大,以便容纳新增的数据。但当虚拟机内的数据被清理时,已经增大的 vmdk 文件却不会自动缩小。随着虚拟机的不断使用,『只增大不缩小』的情况会逐渐严重,直到 vmdk 体积达到预设的虚拟机硬盘完整容量为止。

  • 向虚拟机内复制文件并随后删除。
  • 设置虚拟机快照并随后删除。
  • 安装各类软件而后卸载 / 利用快照恢复原样

等等各种情况都会增大 vmdk 体积。vmware 针对这种情况提供了 shrink disk(压缩硬盘)功能,也就是在虚拟机数据已经被清除后,整体扫描一遍 vmdk 文件,清理无效数据,缩小真实体积。但这也有两个麻烦:

  1. 因为膨胀永远存在,所以压缩也要经常进行,难免感觉在做无用功。
  2. Linux 下 shrink 功能有 bug,需要配合 dd 命令先以 0 数据充,相当于先撑大再缩小,耗时数倍。参考:第四条豆知识

二,很多情况下,我们安装虚拟机的用途都比较单一,比如干净 WinXP / Win7 测试软件,练习多个 Ubuntu Server 组集群,或在 Linux/Mac 主机上利用 Windows 虚拟机操作网银。虚拟机的实际硬盘占用也往往小于 vmware 的推荐值。这是实际需求方面及可操作方面。

三,强迫症 / 好奇 / 无理由。

于是,根据实际使用情况,适当降低虚拟机的硬盘容量,将『使用膨胀』的上限卡住,释放真实硬盘空间并避免经常的压缩操作,对时间和金钱都有好处。尤其是现在 SSD 逐步标配的阶段,虚拟机硬盘容量设置不当造成的浪费是很可观的。

问题:如何操作

我以一个当初决策不当分配了 40GB 硬盘空间的虚拟机 Windows XP 为例,重新调整的目标为 10GB。一般来说,全新安装的 Windows XP 大约占 4-5GB 空间,则我们还有约 5GB 空间可用来安装测试软件等,足够了。如果不够就自行酌情决定调整目标。

一、清理删除当前虚拟机下的所有快照,如果这些快照很重要不能删,那接下来的操作对你就没意义了。

二、确认虚拟机硬盘是拆分成多个文件的动态分配硬盘。本例子中,该虚拟机的所有文件放在 D:\Program files\Windows XP.vmwarevm 目录下。用 VSCode 打开虚拟机目录下和虚拟机同名的 *.vmdk 文件,如 『Windows XP.vmdk』。找到 # Extent description 部分,检查描述部分,一看就懂了。如图:

打开 vmdk 时几种可能的情况:

  • 如果有多行描述,并且每行写了 SPARSE ,这就是我们需要的类型,拆分+动态分配磁盘。直接跳过后续转格式步骤,进入修改分区步骤即可。
  • 如果有多行描述,但每行写的是 FLAT,则为拆分的预分配磁盘,需要转格式。
  • 只有一行描述,写的是 FLAT,则是单一文件预分配磁盘,也需要转格式。
  • 如果乱码或者提示打不开,则是单一文件动态分配磁盘,还是需要转格式。

VMWare 在新建虚拟机时会默认选择第一种类型,但玩家当初可能出于性能等考虑,选择了其它类型的虚拟硬盘。那么就需要使用 vmware 自带的一个命令行工具 vmware-vdiskmanager.exe转换成第一种类型。该工具在 vmware 安装目录下,默认为 “C:\Program Files (x86)\VMware\VMware Workstation\vmware-vdiskmanager.exe”。

转换方法:

该工具的命令行写法为:

工具名 参数1 源文件 参数2 参数3 目标名称
vmware-vdiskmanager -r(转格式) Windows XP.vmdk(例) -t(目的) 1(目的磁盘类型,1 为拆分+动态分配) newdisk.vmdk

该命令中, -r-t 1两部分不需要变化, 目标名称 随意,之后会改名覆盖源文件。 源文件名 根据实际情况变化,而 工具名 通常要带上路径。

所以完整的命令大约是如下样子:

回车以后开始执行转换:

转换完成以后,删除旧的 “windows XP.vmdk” 和多个关联文件 “windows XP-s0xx.vmdk”,然后把新的 newdisk.vmdk 重命名成 “windows XP.vmdk” 以替换。其它 newdisk-s00x.vmdk 不用变。

三,打开虚拟机,进入系统。

  • 在虚机机内,使用分区管理软件将硬盘分区缩小,并将空闲保留在右端,分区块保持在左端。我们的整体目标是从 40GB 缩到 10GB,则现在要多缩一点给后续操作留出余量。如图,暂时缩到 9GB。

  • Windows 7 以上系统,自带的磁盘管理就有『压缩卷』功能可以调整分区大小,WinXP 用的是 DiskGenius 免费版本。Win98 则需要寻找更古老的相应软件。
  • 中途可能需要重启虚拟机,无妨,调整完关闭虚拟机即可。

四,加减乘除:

再次打开 Windows XP.vmdk 文件,定位到 # Extent description 部分。这次重点放在第二部分数字内容上,经计算,该数字为每个分块文件对应虚拟硬盘的簇数量,每簇 512 Byte,2 簇 = 1KB。我们的目标容量为 10GB,也就是:

  • 10(GB)*1024(MB/GB)*1024(KB/MB)= 10485760 KB = 20971520 簇。

检查 # Extent description,前两个文件每个 8323072,则把第三行的数字改为

  • 20971520 – 8323072*2 = 4325376


并删掉后续各行及对应文件,我们就在 vmware 部分完成了虚拟机硬盘大小调整。

五,补足余量:

重开虚拟机。前次调整分区时,预留了 1GB 左右的余量。再次打开分区工具,把剩余未使用空间重新分配给各分区。

因为对计算机分区而言,由于存在分区表、启动扇区等原因,物理上的 10GB 硬盘空间在系统内表现是略小于 10GB 的,『内』『外』之间有差额,这对于虚拟机也一样成立。如果一开始就分区 10GB 而外部调整也等 10GB 的话,再次启动虚拟机就会报分区表错误,界时修改起来反而麻烦。现在这样按先预留余量,而后补足分区操作就没问题了。

六,清理死数据:

由于直接修改了描述文件,改小了簇数量,-s003.vmdk 里原本存于 4325376 之后的数据变成了永久的『死数据』。关闭虚拟机后,需要使用 vmware-vdistmanager -r <源.vmdk> -t 1 <目标.vmdk> 再作一次转换。虽说是转换,但目的却是清理死数据。清理完以后直接单独替换新旧 -s003.vmdk 即可。(想想为什么?)

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相关细节:

  • 虚拟机为 Linux 系统时原理一样。利用 GParted 等分区工具,首先缩小使用分区,并调整未分区块到尾端。关机编辑 vmdk 描述,开虚拟机调整补分区足余量,再关机清理死数据即可。
  • 预分配类型的虚拟硬盘必须先 vdiskmanager 转类型,不能直接操作。追求性能的话在编辑完再转回去。不过追求性能的话应该上 SSD,一力降十会。
  • 编辑 .vmx 和 .vmdk 文件不要用 windows 自带的记事本。
  • 虚拟机备份直接复制整个目录即可。
  • 扩容不需要按本文操作,使用 vmware 自带功能即可。