Vagrantで容量が膨れ上がったvmdkを圧縮する方法(Vagrant + VirtualBox)

対象

• Windows上でVagrant + VirtualBoxを使用して、Linuxを稼働させている。
• 容量を使用していないのに、なぜかvmdkのファイル容量が大きい。
• 既存のデータやソフトウェアを削除せずに容量を軽くしたい。

原因

VirtualBoxで仮想ディスク（vmdkファイル）を「可変サイズのストレージ」に設定している場合、一度増えた容量は使っていなくても増えたままになってしまう。
そのため、本来のサイズよりもvmdkファイルで確保している領域が大きくなってしまい、ディスクをひっ迫する原因となる。

対処

仮想ディスクで使用されていないリソースを解放してあげればよい。
ただし、vmdk形式のままでは圧縮できないので、複製したvmdkをvdiに変換してから圧縮する。
最後に、vdiをvmdkに変換しなおして、VirtualBox上の仮想マシンにvmdkファイルを割り当てれば設定完了。

※ 2回ほど仮想ディスクを複製するため、仮に10GBの仮想ディスクであれば20GB程度の空き容量が必要になります。場合によっては外付けハードディスクなどの利用をおススメします。

手順

1. VirtualBoxのインストールフォルダにPathを通す
2. Linux（ゲストOS）で使用していない領域をクリア
3. Windows（ホストOS）で仮想ディスクを変換・圧縮
4. VirtualBox上の仮想マシンにvmdkファイルを割り当て
5. 変換元になった仮想ディスクとそれに紐づいた仮想マシンを解放

1.　VirtualBoxのインストールフォルダにPathを通す

VirtualBox.exeがあるインストールフォルダ（
初期設定であれば、C:\Program Files\Oracle\VirtualBox）を環境変数に登録します。

以下のコマンドをPowershellで実行すれば、環境変数 Path の末尾に、VirtualBoxのインストールディレクトリが追加されます。
※ インストールディレクトリが異なる場合は、addPath を適宜変更してください。

function checkPath{
    param($addPath, $systemPath)
    if(!(Test-Path $addPath)){
        Write-Host "Path does not exist."
        return $false
    }
    if($systemPath.IndexOf($addPath) -ne -1){
        Write-Host "Path already exists."
        return $false
    }
    return $true
}

$oldSystemPath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable("Path", "Machine")
$addPath = 'C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\'
if(checkPath $addPath $oldSystemPath){
    $oldSystemPath += ";$addPath"
    [System.Environment]::SetEnvironmentVariable("Path", $oldSystemPath, "Machine")

    Write-Host $oldSystemPath
    Write-Host "Adding Path is completed!"
}

2.　Linux（ゲストOS）で使用していない領域をクリア

vagrant upでインスタンスを起動してSSH接続後、以下のコマンドを入力実行。
（dd コマンドは一歩間違えると、データが上書きされてしまう危険性があるので要注意）

sudo dd if=/dev/zero of=zero bs=4k; \rm zero

上記コマンドで、未使用の領域をゼロで上書きできる。
「/dev/zero」は常にNULL文字（0x00）を出力し続けるという特殊なデバイスで、今回はcountを指定していないため、空き容量すべて使用してNULL文字のファイルを作成している。 of オプションには出力先を指定するが、今回の処理ではrmで削除することで未使用の領域を解放している。

3.　Windows（ホストOS）でVirtualBoxの仮想ディスクを変換・圧縮

仮想ディスク（vmdkファイル）の場所を探す

Powershellを開いて、以下のコマンド（ VBoxManage.exe list hdds ）を実行してください。

>> VBoxManage.exe list hdds

UUID:           913bedef-edb0-420c-a364-35e900ac7110
Parent UUID:    base
State:          created
Type:           normal (base)
Location:       C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1565318560385_64490\ubuntu-18.04-amd64-disk001.vmdk
Storage format: VMDK
Capacity:       65536 MBytes
Encryption:     disabled

Locationに記載されたパスが、今回圧縮する予定のvmdkファイルの場所になります。

vmdkファイルを複製して、vdi形式に変換する

VBoxManage.exe clonehd [inputFile] [outputFile] で、ファイルを複製することができます。[inputFile] に先ほど見つけたlocationのパスを設定し、[outputFile] には出力先およびファイル名を設定します。
今回はファイルを変換するので --format vdi をオプションとして設定します。

VBoxManage.exe clonehd "C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1565318560385_64490\ubuntu-18.04-amd64-disk001.vmdk" "C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1565318560385_64490\clone.vdi" --format vdi

vdiファイルを圧縮する

先ほど作成したvdiファイルを、VBoxManage.exe modifyhd [inputFile] --compact で圧縮する。

VBoxManage.exe modifyhd "C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1565318560385_64490\clone.vdi" --compact

vdiファイルをvmdk形式に変換

先ほどとは逆に .\VBoxManage.exe clonehd [inputFile] [outputFile] VDI形式からVMDK形式のクローンを作成します。
今度は --format vmdk をオプションとして設定します。
※参照した記事にならって、2GB単位でファイルを分割して管理するオプションを指定しています。

VBoxManage.exe clonehd "C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1565318560385_64490\clone.vdi" "C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1565318560385_64490\box_disk.vmdk" --format vmdk --variant Split2G

4. VirtualBox上の仮想マシンにvmdkファイルを割り当て

仮想マシンの操作を行うため、 VBoxManage.exe list vms でUUIDを取得します。
{} 内の16進数標記の文字列がUUIDです。

>> VBoxManage.exe list vms

"ubuntu_tensor_default_1570674600311_51555" {c3e4ce85-1a1f-4569-9cc8-13ef3da1b3eb}

仮想ディスクのアタッチとデタッチには storageattachを使います。
（GUIをつかってもいいですが、あとでバッチ処理での実行を想定して、今回はCLIのみで操作します。）

既存の仮想ディスクをデタッチ

VBoxManage.exe storageattach [ VMs_UUID ] `
                        --storagectl "SATA Controller" `
                        --port 0 `
                        --type hdd `
                        --medium emptydrive

複製して圧縮した仮想ディスクをアタッチ

VBoxManage.exe storageattach [ VMs_UUID ] `
                        --storagectl "SATA Controller" `
                        --port 0 `
                        --device 0 `
                        --type hdd `
                        --medium "C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1565318560385_64490\box_disk.vmdk"

5. 変換元になった仮想ディスクを解放

list hdds で仮想ディスクの状態を確認します。

>> VBoxManage.exe list hdds

UUID:           913bedef-edb0-420c-a364-35e900ac7110
Parent UUID:    base
State:          created
Type:           normal (base)
Location:       C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1570674600311_51555\ubuntu-18.04-amd64-disk001.vmdk
Storage format: VMDK
Capacity:       65536 MBytes
Encryption:     disabled

UUID:           fe9ab526-7500-46d7-aad8-a8f6ad394f98
Parent UUID:    base
State:          created
Type:           normal (base)
Location:       C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1570674600311_51555\box_disk.vmdk
Storage format: VMDK
Capacity:       65536 MBytes
Encryption:     disabled

不要になったhddsは、以下のコマンドで解放しておきます。
(解放する前に、locationのPathはメモしておく)

VBoxManage.exe closemedium disk [ DISKs_UUID ]

また、解放したhddsの元ファイルも削除します。

rm 'C:\Users\[userName]\VirtualBox VMs\instance1_default_1570674600311_51555\ubuntu-18.04-amd64-disk001.vmdk'

これで仮想マシンの圧縮は完了です。
（※これをバッチ処理で実行できるようにしたい…。）

参考

VirtualBoxの仮想ディスク容量を圧縮する方法
VirtualBox の仮想ディスクのサイズを変更する
【 dd 】コマンド――ブロック単位でファイルをコピー、変換する
Vagrantの仮想マシンとの紐付けの直し方

以上