如何将物理磁盘直挂虚拟机？

如何安全高效地将物理磁盘添加到虚拟机

场景价值：为何需要物理磁盘直通？
当您需要虚拟机直接访问物理磁盘的原生性能（如高频数据库）、处理特定硬件（如加密U盾），或直接读写物理分区数据时，直通物理磁盘（Raw Disk Mapping）比虚拟磁盘更适用，以下为详细操作指南：

核心原理与准备工作

技术本质：虚拟机绕过宿主文件系统，直接以二进制形式访问磁盘扇区。
必备条件：

1. 虚拟机必须关闭（运行时添加会导致配置锁定）
2. 物理磁盘需离线（Windows：磁盘管理 > 右键脱机；Linux：udisksctl power-off -b /dev/sdX）
3. 宿主系统管理员权限
4. 备份关键数据（直通操作有数据丢失风险！）

主流虚拟化平台操作详述

▌ 方案1：VMware Workstation/Player

打开虚拟机设置 > **添加硬盘**
2. 选择硬盘类型：**物理磁盘（使用整个磁盘）**
3. 从下拉菜单选择目标物理磁盘（如`\.PHYSICALDRIVE1`）
4. 指定磁盘文件保存位置（.vmdk映射文件）
5. 完成添加，启动虚拟机

⚠️ 警告：若提示“磁盘已被占用”，需在设备管理器中禁用磁盘

▌ 方案2：Microsoft Hyper-V

# PowerShell管理员模式执行
$DiskPath = "\?PhysicalDrive2"  # 修改为实际磁盘号
$VHDxPath = "D:VMDirectDisk.vhdx"
# 创建直通虚拟磁盘
New-VHD -Path $VHDxPath -SizeBytes 0 -Fixed -PhysicalDiskPath $DiskPath
# 挂载到虚拟机
Add-VMHardDiskDrive -VMName "YourVM" -Path $VHDxPath

▌ 方案3：Oracle VirtualBox

关闭虚拟机 > 进入设置 > 存储
2. 点击控制器SATA的"添加硬盘"图标
3. 选择 **创建虚拟介质 > VMDK (RAW 磁盘)**
4. 输入物理磁盘标识（如`\.PhysicalDrive0`）
5. 保存配置并启动虚拟机

虚拟机内部配置（关键步骤）

▶ Windows 客户机

1. 打开 磁盘管理（diskmgmt.msc）
2. 对新磁盘执行 初始化（选GPT或MBR）
3. 分区并格式化（NTFS/ReFS）
4. 分配驱动器号

▶ Linux 客户机

# 查看新增磁盘（通常为/dev/sdb或/dev/vdb）
lsblk
# 分区工具（以fdisk为例）
sudo fdisk /dev/sdb
# 按 n 创建分区 > w 保存
# 格式化文件系统
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
# 挂载到目录
sudo mkdir /mnt/raw_disk
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/raw_disk

风险控制与最佳实践

1. 数据安全铁律

   • 操作前对物理磁盘进行完整备份
   • 虚拟机与宿主机不可同时访问磁盘

2. 性能优化技巧

   

   • VMware：启用 虚拟化I/O (VirtIO) 驱动
   • Hyper-V：选择 SCSI控制器 而非IDE

3. 排错指南
   | 故障现象 | 解决方案 |
   |————————-|——————————|
   | 虚拟机无法识别磁盘 | 检查磁盘是否成功离线 |
   | 提示”权限不足” | 以管理员身份运行虚拟化软件 |
   | 磁盘显示为只读 | 检查物理磁盘写保护开关 |

替代方案评估

💡 结论建议：除非有明确的性能或兼容性需求，否则优先使用虚拟磁盘文件（VMDK/VHDX）

常见问题解答

Q1：直通后物理磁盘还能被宿主机访问吗？
不可同时访问！必须在虚拟机中卸载磁盘后，才能在宿主机重新联机。

Q2：添加的磁盘在虚拟机内显示容量错误？
检查磁盘初始化方式：超过2TB需用GPT分区，MBR只支持≤2TB。

Q3：如何将直通磁盘迁移到新主机？
须在新主机重复直通操作，并复制映射文件（如.vmdk）。

操作声明：本文所述步骤涉及底层磁盘操作，错误执行可能导致数据永久丢失，建议非专业用户在测试环境演练，生产环境操作前务必验证备份有效性，虚拟机配置存在平台版本差异，请以官方文档为准。

📚 参考文献：

1. VMware Docs: Configuring Physical Disk Mapping [KB 103]
2. Microsoft Learn: Hyper-V Raw Device Mapping (2025)
3. Linux Kernel Doc: SCSI pass-through