Virtual Hard Disk (VHD)

发表了Windows 7对VHD文件的内建支持和从VHD文件启动计算机这两篇博客后，陆续收到不少技术爱好者的电子邮件询问这些功能的细节、技术实现和应用场景。在做了一些功课之后，我整理汇总了这篇文章，详细全面的讨论一下Windows 7中VHD文件支持。

下面的一些信息和测试步骤都是根据Windows 7  Build 6801和Beta 1的，这篇文章发表于2009年1月22日。如果您看到这篇文章的时间比较晚了，可能有些具体的细节会随着Windows 7的进一步开发而发生变化，敬请留意！欢迎大家转载这篇文章，但请保证文章的完整性，并注明出处，谢谢！

理解VHD格式

绝大多数人最初接触VHD格式的文件，是在使用Virtual PC或者Virtual Server时，VHD是以文件形式存在的虚拟机的磁盘。微软在2005年公开了VHD格式文件的全部细节，可以从微软的TechNet网站下载Virtual Hard Disk Image Format Specification。这说明了微软不仅仅要把VHD应用在虚拟机领域，更希望VHD能够成为一种新的磁盘格式和载体在业界得到更多的支持。

让我们抛开虚拟机，把目光集中在VHD文件本身。VHD是一块虚拟的硬盘，不同于传统硬盘的盘片、磁头和磁道，VHD硬盘的载体是文件系统上的一个VHD文件。如果大家仔细阅读VHD文件的技术标准，就会发现标准中定义了很多Cylinder、Heads和Sectors等硬盘特有的术语，来模拟针对硬盘的I/O操作。既然VHD是一块硬盘，那么就可以跟物理硬盘一样，进行分区、格式化、读写等操作。

我们这可以这样认为，VHD也是硬盘的一种，就像2.5寸、3.5寸、SCSI、SATA、IDE等不同规格的硬盘一样，VHD是在一个文件中的硬盘。

Windows 7支持VHD的技术实现方式

在讨论具体的技术实现方式之前，我们首先需要理解操作系统对磁盘和文件的管理。操作系统有磁盘系统和文件系统两部分，分别处理对硬盘的I/O读写指令(磁盘系统)，和管理硬盘之上的分区、数据和文件格式(文件系统)。VHD是存在于文件之上的磁盘，可想而知它的技术实现必须横跨磁盘系统和文件系统这两部分。如果您对操作系统中这一部分不是非常的了解，可以听一听微软网站上的Windows存储技术系列Webcast。

简单的说，要把VHD文件当作硬盘一样读写，必须有相应的驱动程序。在Virtual PC和Virtual Server中，微软就是通过在虚拟机种加入VHD的驱动程序，使得虚拟机可以从VHD启动并进行后续的操作。

在Windows 7中，微软把VHD的驱动内置进了操作系统，也包括在了Windows 7的引导程序中。这也就是说，我们可在使用Windows 7的时候，直接访问VHD文件中的内容(把VHD的硬盘映射到一个盘符，后面会详细描述)，也可以通过Windows 7的引导程序，启动位于VHD磁盘上的另一个操作系统。理解VHD驱动的工作细节，需要比较多的Windows底层知识，下图是一个比较简单和抽象的结构，可以发现，VHD的驱动是跟磁盘驱动和文件系统紧密结合的。

眼花缭乱的VHD应用

既然在Windows 7中可以对VHD直接读写，让我们来看看这个强大的功能到底能有多少过人之处。

首先，我们可以用命令行工具Diskpart创建VHD文件！(是的，命令行工具，你可能已经想到了自动化批处理和批量部署可以用到这个技术，没错，网管说：要硬盘，于是，大量的VHD就被创建出来了… )

   1:  diskpart

   2:  create vdisk file=c:\windows7.vhd maximum=25600 type=fixed

   3:  select vdisk file=c:\windows7.vhd

   4:  attach vdisk

   5:  create partition primary

   6:  assign letter=r

   7:  format quick label=vhd

   8:  exit