把 Windows 7 灌進 VHD 虛擬磁碟（上）

Windows XP Mode的首要組成核心是Virtual PC加上Windows XP的VHD映像檔。然而，Virtual PC本身並不稀奇，比起他牌的虛擬機器甚至只是小咖一隻，倒是新出現的VHD技術顛覆了「映像檔只能在虛擬機器使用」的傳統思維，它甚至可以直接拿來開機，而且主系統的備份還原也能變得更加簡單，堪稱為目前功能最多、支援程度也最廣的映像檔格式。

什麼是VHD檔？

VHD（Virtual Hard Disk）是微軟虛擬化技術體系下的終極產物，也是用來延續、衍伸、壯大虛擬化版圖野心的主要火力。它原本只能掛載於Virtual PC 2007及Virtual Server系統，到了Windows 7則搖身一變成為「原生、虛擬兩相宜」的雙棲格式，可以在虛擬機器內使用，也能掛載成實體磁碟區直接開機，靈活性十足。

第三方軟體也可以用

最重要的是，有別於一般虛擬機廠商使用的封閉系統，VHD是一種開放格式的解決方案，加上其對於自家虛擬化技術的依存及延展性，可半強迫虛擬化廠商跟著支援。不得不說，Virtual PC並非微軟主打的主流虛擬化應用，Hyper-V及Virtual Server才是真正用來賺錢的金母雞（事實上，VHD是在企業端沿用既久且廣的技術）。但不管如何，最終受益的仍是使用者，因為既然有了一個開放的映像檔格式，在挑選虛擬機軟體時就不會再綁手綁腳，也能有更自由並多元化的選擇。

▲ 不要以為VHD只是平凡無奇的映像檔文件，它真的是一顆摔不壞的「虛擬」硬碟，擁有完整的定軌結構，而且萬年保固！

VHD檔三類型

深入介紹VHD的應用前，了解其架構及基本格式能讓日後的運用更得心應手。事實上VHD檔的類型並不複雜，熟習虛擬機器設置的玩家一定似曾相識，因為它跟一般映像檔的玩法沒啥兩樣（差異不大），主要可分為以下三類：

Fixed（固定容量）

通常會直接指定給虛擬機器使用、最為普遍的基本儲存方式就是採「固定容量」。先在實體磁碟區上畫分出一定的區塊後，直接配給映像檔使用，用滿為止。虛擬磁碟區多大，映像檔就能有多大。而固定容量的好處是存取效能最好，最不容易出問題。

不過也因為如此，虛擬磁碟區的大小將會受限於映像檔所佔用的實體空間，所以也會受到主系統上文件格式的限制。譬如你不可能在FAT32磁區上建立一個超過4GB，型態為固定容量的虛擬系統。

Dynamic（動態擴展）

因為某些特殊應用的需求，比如伺服器上的共享磁碟空間彌足珍貴，使用固定容量的映像檔容易造成浪費，改採「用多少、給多少」的分配方式較能有效節省磁碟空間。

這時候，Dynamic型態的映像檔就派上用場了。雖然在虛擬系統裡看見的磁碟區是固定的，映像檔所能增長的空間也是固定的，但是基本上「實體磁碟區的容量」並不會一開始就被全部佔走，而是按照虛擬磁碟區裡真正已經使用的空間多寡而定，這個概念與許多磁碟加密軟體的「Sparse File」模式有異曲同工之妙。

Differencing（差異擴增）

Differencing則是比較特別的映像檔類型，它讓微軟引以為傲，卻可能讓你又愛又恨。Differencing映像檔結構比較複雜，若非虛擬機器或系統的維護者通常不需要全盤了解，不過必須知道的是：Differencing映像檔是由一個「主參考映像檔」與許多「差異映像檔」所組成的關係鏈，在備份還原及資料部署的應用上，它可以算是最節省空間的儲存方式，卻也是相依性最高、結構最複雜的組合格式。

Differencing一定會有一個主映像檔（parent image），它是唯讀、只能用來參考的；從其延伸而出的其他子映像檔（differencing image）則只記錄了更改後的區塊。因此，當子映像檔被讀取時，其實大部份都是先讀取主映像檔，再參考自己本身修改過的內容來相輔相成，藉此達到節省空間的效果。 差異擴增映像檔適合哪些應用呢？比如已經有一個Windows 7系統，將其打包成VHD檔後，便可利用差異擴增的方式輕鬆複製出好幾個相同的系統，不需要重新安裝或備份整個磁碟，省時又省空間。

為何需要VHD檔？

VHD的檔案格式，與實體硬碟的定軌結構有不少雷同之處，比如「Cylinder」、「Heads」及「Sector」般的定址運用。事實上，微軟的意圖十分明顯，就如VHD的全名「Virtual Hard Disk」，VHD確實就是一顆虛擬的硬碟，這顆虛擬硬碟不只可以在虛擬機器內使用，還能直接掛載在實體系統上，應用性及延展性更加廣泛。

簡單的說，從現在開始，我們得打破「VH D只是一個映像檔」的舊有概念。因為在Windows 7裡，它是確確實實存在的一顆硬碟。就算你不玩虛擬系統、沒有備份或還原Windows 7的需求，VHD也能夠讓數以萬計檔案的搬移及管理更加方便，因為在Windows裡，搬一個大檔案要比搬好幾個小檔案快得多。

Tips:Acronis True Image 2010也能玩

最新的Acronis True Image可以把自家的tib備份檔轉換成VHD，不但如此，還內建VHD原生開機的設置功能。有了這套軟體，其實本篇專題後面的教學可以全部省略。

玩不壞的VHD

要發揮VHD的最大價值，就是要在上面裝Windows 7。首先我們要了解，何謂「VHD原生開機」。利用VHD原生開機，代表不必透過虛擬機器或任何虛擬層（hypervisor）來載入位於VHD中的作業系統，也就是可以直接從開機選單中指定以VHD磁碟來開機。

效能會不會很差？

基本上，VHD系統的劣勢是在多了一層磁碟存取的轉換，其他部份就跟原生系統一樣是「直接存取硬體元件」的，並沒有再經過一層虛擬化的轉換動作，所以最明顯的效能落差只會出現在磁碟存取上。至於其他使用習慣幾乎沒有差異，也不需要特殊使用技巧，在VHD系統裡一樣能看見並存取其他實體磁碟區，並沒有因此而受到隔離或限制。

「把一個映像檔當作一個硬碟來使用」的觀念其實一點也不新奇，虛擬光碟機其實也是做類似的事。然而VHD的運作卻比虛擬光碟複雜許多，因為虛擬光碟充其量只是「提取文件」，VHD卻是在底層的磁碟結構上都做了一定程度的模擬。

最簡單的例子：不管是虛擬光碟或VHD都需要有驅動，系統才能對其進行存取，然而VHD的驅動卻是在Windows 7還沒進入桌面程序、在開機選單引導時就能夠載入。也就是說，不必進入實體Windows 7，就可以直接運行虛擬的Windows 7系統，非常神奇吧！

VHD系統怎麼裝？

事實上，不論是建立及使用VHD磁碟，或是直接把整套Windows 7系統包在裡面玩，都比我們想像中簡單。 使用Virtual PC產生的映像檔就是現成的VHD，但是VHD不需要、也不必靠Virtual PC就能製作，執行Windows 7內建的磁碟管理工具來產生及掛載即可，如果有批次處理需求，寫腳本程式（script）從命令列下指令也行。 不過VHD檔並非萬能，虛擬化的產物仍舊有目前技術尚無法克服的缺陷，為了避免在實作過程中出錯，要先了解一下VHD檔的使用有哪些先天限制：

作業系統

只有以下三種版本的Windows 7可以使用VHD原生開機──Windows 7 Enterprise、Windows 7 Ultimate及Windows Server 2008 R2，其餘敬謝不敏。

電源管理

以VHD開機的系統只能用睡眠模式，不支援休眠。

磁碟要求

存放VHD檔案的磁碟本身不可以是動態磁碟、不能使用NTFS加密或壓縮、不能是其他磁碟的鏡像。 以上三項限制是一般使用者最可能會碰到的情況，其餘雞毛蒜皮如：BitLocker的支援限制、不支援SMB等，在一般作業環境下便無須理會。

Tips:VHD是怎麼運作的？

這兩張圖可解釋VHD運作的系統核心元件及流程。基本上VHD仍然是一個檔案，它必須建立在既有的文件系統上，因此在磁碟存取的運作上會比原生系統多了幾道工。

動手建立VHD磁碟

Step 1

在「我的電腦」上按右鍵，進入「電腦管理」後選擇「磁碟管理」，出現兩個VHD選項。其中「連結VHD」是掛載已經做好的VHD檔案，「建立VHD」才是產生新的VHD磁碟。

Step 2

選擇磁碟型態、存放位置及容量大小，沒把握的話請不要選動態磁碟，除了限制不少、實際用處也不大。

Step 3

創建完成後，它還不會出現在磁碟區列表裡，但是已經可在下方視窗中看到，需要先進行初始化。

Step 4

點擊右鍵＞切始化，選擇MBR格式，這個分割才能開始使用。

Step 5

接下來指定磁碟區、檔案系統及進行格式化，與一般硬碟的操作沒有兩樣。

Step 6

格式化完成後，整個VHD磁碟才算大功告成，在「我的電腦」裡可以看到已經成功掛載，盡情地把它當作一般硬碟使用吧！

• 看下篇：把 Windows 7 灌進 VHD 虛擬磁碟（下）