KVM: Как увеличить/уменьшить размер диска виртуальной машины?

В этой статье мы поговорим об изменении размера дисков виртуальной машины KVM, рассмотрим используемые форматы виртуальных дисков. Покажем, как правильно увеличить диск виртуальной машины в гипервизоре KVM на Linux без потери данных, а также обсудим варианты уменьшения размеров дисков.

Увеличение диска виртуальной машины KVM

Расширение виртуального диска со стороны KVM

Для того, чтобы проводить работы с диском, виртуальная машина должна быть отключена, иначе мы не сможем что-либо сделать. Рассмотрим пример с увеличением диска размер которого изначально был 20Гб.

Чтобы посмотреть параметры диска виртуальной машины KVM, воспользуйтесь командой:

qemu-img info /путь_до_диска

Вывод команды будет примерно такой:

Мы видим, что у нас есть два поля которые указывают на размер, это virtual_size и disk_size:

• virtual_size – размер виртуального диска, указанный при создании или расширении диска (в этом примере максимальный размер диска – 20 Гб);
• disk_size — размер файла диска в текущий момент, т.е. сколько сейчас занимает образ диска места на физическом сервере (относится только к формату qcow). В нашем пример виртуальный диск занимает всего 1,6 Гб на хранилище.

И сразу о форматах. Я рекомендую при создании виртуальных машин на KVM использовать формат диска qcow2, а не raw. Чуть позже я объясню почему.

Следующим шагом расширим диск виртуальной машины, на 5Gb (для корректного расширения диска у виртуальной машины не должно быть снапшотов!).
# qemu-img resize /путь до диска +5G

Image resized.

Если сразу проверить вывод информации об образе диска, мы увидим, что он расширился:

# qemu-img info /путь_до_диска

image: /путь_до_диска
file format: qcow2
virtual size: 25G (26843545600 bytes)
disk size: 1.6G
cluster_size: 65536
Format specific information:
compat: 0.10
refcount bits: 16

Часть работы мы сделали, но требуется и проведение работ со стороны виртуальной машины в гостевой ОС. Далее мы покажем, как увеличить размер диска в гостевых CentOS 7 и Windows Server 2012.

Расширение раздела в виртуальной машине с Linux CentOS

После расширения диска со стороны сервера, нужно запустить виртуальную машину и подключиться к ней по ssh. Все работы будут проводиться с помощью утилиты управления разделами жестких дисков fdisk.

После подключения к серверу, проверяем наличие нашего дополнительно подключенного места:

df –h
fdisk -l

На скриншоте видно, раздел /dev/vda2 имеет размер 20Gb, а доступное место на диске у нас больше.

Подправим этот момент и расширим раздел /dev/vda2 до максимального объема:

# fdisk /dev/vda

Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): d
Partition number (1,2, default 2):
Partition 2 is deleted
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended
Select (default p): p
Partition number (2-4, default 2):
First sector (1050624-52428799, default 1050624):
Using default value 1050624
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (1050624-52428799, default 52428799):
Using default value 52428799
 Partition 2 of type Linux and of size 24.5 GiB is set
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
Syncing disks.

После чего нам нужно сделать рестарт виртуальной машины и выполнить команду для применения расширения диска:

# xfs_growfs /dev/vda2

meta-data=/dev/vda2 isize=512 agcount=4, agsize=1277888 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=5111552, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 5111552 to 6422272

# df -h

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 485M 0 485M 0% /dev
tmpfs 496M 0 496M 0% /dev/shm
tmpfs 496M 6.6M 489M 2% /run
tmpfs 496M 0 496M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda2 25G 1.3G 24G 6% /
/dev/vda1 488M 100M 353M 23% /boot
tmpfs 100M 0 100M 0% /run/user/0

В итоге мы получили расширенный раздел /dev/vda2. Теперь по порядку, что именно мы сделали:

• fdisk /dev/vda — запустили утилиту fdisk подключившись к разделу /dev/vda
• /d — удаляем раздел, по умолчанию это раздел 2 который нам и нужен, поэтому в следующем пункте жмем просто Enter
• /n – создаем новый раздел, в следующем пункте так же просто жмем Enter или вводим p, далее Enter так как создаваемый раздел по умолчанию будет 2.
• При указании первого и последнего сектора так же жмем просто Enter, если мы хотим расширить раздел до максимума, если вы хотите указать конкретный размер, в последнем секторе указывайте размер диска как указано в меню +size{K,M,G} Размер не может быть меньше, чем был ранее!
• /w — применяем наши настройки.

После перезагрузки проверим диск командой:

xfs_growfs /dev/vda2

В некоторых источниках для выполнения данной процедуры указывают команду:

resize2fs /dev/vda2

Но с файловой системой xfs это не работает!

Работы по расширению диска на виртуальной машине с ОС CentOS 7 закончены.

Увеличение диска в гостевой Windows Server

Подключаемся к виртуальной машине через rdp или VNC и выполняем работы по расширению диска.

1. Откройте Server Manager -> Tools -> Computer Management;
2. В открывшемся окне выбираем в меню Disk Management, после чего у вас должны отобразиться все ваши диски и неразмеченное пространство, которые мы добавили со стороны гипервизора KVM;
3. Выбираем нужный диск и нажимаем Extended Volume;
4. По умолчанию для увеличения размера диска будет предложено все доступное место;
5. Нажимаем «далее» и завершаем расширение. После данной процедуры, ваш раздел в системе должен будет расшириться;

Хотелось бы добавить, что перед процедурой расширения диска для виртуальной машины, я советую выполнять резервное копирование самого диска. Остановите виртуальную машину и скопируйте образ диска в директорию для бэкапа или в любую директорию, в которой есть свободное место. Если в ходе работ, что-то пойдет не так, вы всегда сможете вернуть образ виртуального диска из бэкапа.

Как уменьшить размер виртуального диска в KVM?

В своей работе, ранее я довольно часто сталкивался с данным вопросом, но к сожалению, безболезненно уменьшить диск на виртуальной машине в KVM нельзя! Единственный приемлемый размер уменьшения размер диска виртуальной машины KVM на физическом хранилище – его сжатие через конвертацию.

В интернете фигурирует много статей, якобы благодаря которым вы можете уменьшить размер диска на виртуальной машине, но это не работает.

Я приведу несколько примеров, на которые я натыкался и которые лично мною были проверены.

Уменьшение KVM диска с помощью утилиты qemu

На ряде ресурсов описаны действия, выполняемые с помощью утилиты qemu. В них предлагается уменьшить размер диска виртуальной машины с помощью команды:

qemu-img resize /путь_до_диска -5G
— уменьшаем диск на 5G

Или такой вариант с указанием конкретного размера:

qemu-img resize /путь_до_диска 25G
— указываем размер диска в 25G

Что происходит после выполнения данной команды? Запускаем сервер и конечно система не грузится:

Я пробовал сначала уменьшить раздел из-под системы с помощью утилиты fdisk, но в таком случае, система так же перестает загружаться, даже если вы пропустите шаг уменьшения диска с физического сервера и это логично. Раздел который мы уменьшаем, системный и соответственно ОС перестает загружаться, так как при уменьшении диска, информация по всей видимости уничтожается.

Уменьшение виртуального диска с подменой образа

Уже не такой распространенный в инструкциях вариант — это уменьшение диска, с подменой на старый. То есть, вы создаете новую виртуальную машину с нужным вам размером диска. После чего, подменяете старый образ диска в новый образ и судя по описанию статей в разных источниках, это работает. Я так же сделал проверку и это сломало файловую систему, как и в первом варианте. Я приведу пример команды:

virt-resize /старый_образ_диска /новый_образ_диска

Приводились так же варианты, с конвертацией диска с формата raw в формат qcow2, НО я изначально создаю машины в данном формате и объясню почему.

Форматы дисков KVM и сжатие диска в qcow2 формате

В самом начале статьи, я упомянул про эти два формата.

raw – в переводе «сырой». Преимущество формата, максимальная производительность, универсальность формата. Минусов масса, основные это:

• Диск занимает все дисковое пространство на физическом сервере, которое ему выделили;
• Нельзя создать снапшоты.

Qcow2 – это родной формат гипервизора QEMU, а так же QEMU-KVM. Это максимально удобный формат виртуального диска из всех поддерживаемых в KVM. Образ диска увеличивается по мере накопления данных на виртуальной машине, поддерживаются снапшоты.

Чем хорош формат qcow2? Вам в принципе не нужно уменьшать размер виртуального диска, так как диск занимает на сервере, ровно столько, сколько места там занято. Если же у вас данные на сервере постоянно перезаписываются и бывает такое, что диск «распух», его можно с легкостью сжать. Рассмотрим такой вариант. Я забью нулями некоторое дисковое пространство и после чего удалю файл:

dd if=/dev/zero of=/mytempfile
rm -rf /mytempfile

При проверке с сервера, образ диска сначала весил 2.4G после чего расширился до 5.9G:

# du -sh /путь_образа

2.4G *****

# du -sh /путь_образа

5.9G *****

То есть после удаления информации на виртуальной машине, диск обратно не сжался. Чтобы файл диска получил актуальный размер, я использую следующий метод:

Бэкапим файл диска, останавливаем виртуальную машину и после чего выполняем следующие действия:

qemu-img convert -O qcow2 /старый_образ /новый_образ

После чего можно проверить размеры двух дисков:

# du -sh /новый_диск

1.6G /****

# du -sh /старый_диск

5.8G /****

Как видим, размер сжатого диска 1.6G. Переименуем новый образ диска в нужный нам и запустим виртуальную машину:

# df -h

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 485M 0 485M 0% /dev
tmpfs 496M 0 496M 0% /dev/shm
tmpfs 496M 6.6M 489M 2% /run
tmpfs 496M 0 496M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda2 25G 1.3G 24G 6% /
/dev/vda1 488M 100M 353M 23% /boot
tmpfs 100M 0 100M 0% /run/user/0

Контрольная проверка с сервера:

# du -sh /образ_диска

1.6G /****

Способ рабочий. За все время его использования, ни разу файловая система на виртуальной машине не умирала. Но настоятельно рекомендую перед подобными работами, создавать копию диска, если не хотите потерять данные.

Это все, что я хотел в данной статье рассказать. Если у кого-то из посетителей сайта есть рабочий способ по уменьшению диска на KVM, именно уменьшения (не сжатие) и именно рабочий, предлагайте свои варианты и я обязательно их протестирую.