用 qemu-img 與 qemu-nbd 管理 qcow2 虛擬硬碟

qcow2 是 qemu 模擬器專門為虛擬機所設計的虛擬硬碟格式。 它的概念跟 loopback file system 一樣， 基本上就是在實體硬碟上挖一塊空間來當做虛擬硬碟映象檔。 不同於 loopback FS 之處是： 比方說你指定 8G 的空間給它， 它一開始並不會真的用掉 8G， 而是從幾 MB (甚至更小) 開始， 隨時視需要慢慢長大。 也就是說， 它目前還沒用到 (還沒向底層的檔案系統要來) 的空間， 你暫時還可以拿來做別的事。 它的驅動程式是 nbd 這個 kernel module。 (Loopback FS? 檔案系統的驅動程式? 請複習 Linux 下的特殊檔案系統。)

1. 檢查一下是否已載入 nbd 模組： lsmod | grep nbd 如果沒有的話， 載入 nbd 模組： modprobe nbd max_part=16 後面 max_part=16 的意思是： 允許每一顆 qcow2 硬碟上面最多可以切出 16 個分割。
2. 建立一個名為 finnix.qcow2 、 大小為 2G 的 qcow2 類型虛擬硬碟： qemu-img create -f qcow2 finnix.qcow2 2G
3. 查看一下實際大小： ls -l 我看到的只有 200K 左右。
4. 為映像檔指定一個裝置代號， 從此以後要從 /dev/nbd3 這個裝置去讀寫 finnix.qcow2 映像檔： qemu-nbd -c /dev/nbd3 finnix.qcow2
5. 用 fdisk -s /dev/nbd3 查看虛擬硬碟大小 (約 2G)、 用 fdisk -l /dev/nbd3 查看虛擬硬碟分割狀況。 (應該是連分割表都還沒有。) 或者也可以用 blockdev --getsize64 /dev/nbd3 查看虛擬硬碟的大小。

然後就可以按照 extlinux 多重開機分解動作教學 切割 /dev/nbd3、 把其中一個分割 (例如 /dev/nbd3p1) 設定成可開機並格式化、 把 finnix 安裝上去。

安裝完之後， 記得卸載 /dev/nbd3 的所有分割。 然後讓 /dev/nbd3 跟 finnix.qcow2 斷開連結： qemu-nbd -d /dev/nbd3

再來試著用 qemu-kvm 檢查是否可以成功開機： kvm -monitor stdio -m 1024 -hda finnix.qcow2 (如果沒有先讓 /dev/nbd3 跟 finnix.qcow2 斷開連結， 可能就無法開機。)

用 libvirt 建立虛擬機時， 經常會同時建立虛擬硬碟， 而且預設格式就是 qcow2。 現在你知道了： 即使不啟動虛擬機， 一樣可以讀寫上面的資料。

[2020/2/16， 在 lubuntu 18.04 上] 如果 「qemu-nbd -c 、 讀寫檔案、 qemu-nbd -d」 跟 「kvm」 交替作用於同一個 qcow2 映像檔， 那麼第二次想要 qemu-nbd -c 的時候可能會出錯。 也許可以 這樣解決； 不過我採取比較簡單的方法： 重開機。 另外， 今天不太順利， 在 mkfs -t ext4 時一直遇到 「輸入輸出錯誤」， 類似 這樣， 害我以為硬碟真的壞了， 差點網購下去。 過程當中重複分割 .qcow2 映像檔， 而 lvm 分割區卻還留著上一回合的殘念， 忘記看到什麼錯誤訊息了， 總之 可以用 pvscan --cache 讓它完全忘記上輩子的事。 最後乾脆忽略「輸入輸出錯誤」， 虛擬機照樣可以開機。

本文介紹的方法也可用於開啟 virtualbox 的 VDI 映象檔。

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1. qemu-img命令详解
2. fedora 簡中文件： 使​用​ qemu-img
3. wiki books: QEMU/Images

解釋 qemu-nbd 的文件：

1. How to mount a VirtualBox VDI image

關於 nbd 的其他文章：

1. Connect to a remote block device using NBD