?一键将目录变成虚拟磁盘！神器脚本 dir2qcow2.sh 详解

你是否遇到过这样的需求：将一个包含大量文件的目录快速打包成一个虚拟磁盘文件，方便迁移或备份？今天给大家推荐一个超实用的脚本——**dir2qcow2.sh**，它可以将任意目录一键转换成 QEMU 虚拟磁盘镜像（qcow2 格式），操作简单，功能强大！

接下来，我将为大家详细解析这个脚本的每一部分功能，让你不仅会用，还能懂它的原理！

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?️ 脚本功能一览

dir2qcow2.sh 的核心功能是将一个目录转换成 qcow2 格式的虚拟磁盘文件。它的主要特点包括：

• 自动安装依赖：无需手动安装工具，脚本会自动检测并安装所需软件包。
• 智能计算磁盘大小：根据目录大小自动计算虚拟磁盘的容量，并预留安全空间。
• 支持多种操作：包括创建虚拟磁盘、分区、格式化、挂载、数据复制等。
• 异常处理：脚本具备完善的清理机制，即使中途出错也能安全退出。

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? 脚本逐行解析

1️⃣ 依赖检查与安装

脚本首先会检查系统是否安装了所需的工具，比如 qemu-nbd、mkfs.ext4 等。如果发现缺失，它会自动调用 apt-get 安装这些工具。

check_and_install_dependencies() {
    local missing_packages=()
    for entry in "${REQUIRED_COMMANDS[@]}"; do
        IFS=':' read -r cmd pkg <<< "$entry"
        if ! command -v "$cmd" &>/dev/null; then
            missing_packages+=("$pkg")
        fi
    done
    if (( ${#missing_packages[@]} > 0 )); then
        sudo apt-get update
        sudo apt-get install -y "${missing_packages[@]}"
    fi
}

亮点：

• 支持批量安装缺失的软件包，避免多次调用 apt-get，提升效率。
• 如果系统不支持 apt-get，脚本会提示用户手动安装。

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2️⃣ 计算虚拟磁盘大小

脚本会计算目标目录的大小，并额外预留 1GB 的安全空间，确保磁盘容量足够。

calculate_disk_size() {
    local dir="$1"
    local dir_size=$(sudo du -sb "$dir" | awk '{print $1}')
    local safety_bytes=$(numfmt --from=iec "$SAFETY_SIZE")
    echo $((dir_size + safety_bytes))
}

亮点：

• 使用 du 命令精确计算目录大小。
• 支持人类可读的容量单位（如 1G），并通过 numfmt 转换为字节。

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3️⃣ 创建虚拟磁盘

脚本会调用 qemu-img 创建一个 qcow2 格式的虚拟磁盘文件。

create_virtual_disk() {
    local disk_path="$1" size="$2"
    qemu-img create -f qcow2 "$disk_path" "$size"
}

亮点：

• qcow2 格式支持动态扩容，节省磁盘空间。
• 磁盘大小根据目录内容动态调整，避免浪费。

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4️⃣ 分区与格式化

脚本会通过 qemu-nbd 将虚拟磁盘挂载为块设备，然后使用 parted 创建分区，并用 mkfs.ext4 格式化。

prepare_block_device() {
    sudo qemu-nbd -c "$NBD_DEVICE" "$1"
    sudo parted "$NBD_DEVICE" mklabel msdos
    sudo parted -a opt "$NBD_DEVICE" mkpart primary ext4 0% 100%
    sudo mkfs.ext4 "${NBD_DEVICE}p1"
}

亮点：

• 自动创建 MBR 分区表和一个主分区。
• 使用 ext4 文件系统，兼容性更好。

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5️⃣ 数据复制与清理

脚本会将目标目录的内容复制到虚拟磁盘中，并在完成后自动卸载设备、清理临时文件。

copy_data() {
    local src="$1"
    sudo mkdir -p "$MOUNT_POINT"
    sudo mount "${NBD_DEVICE}p1" "$MOUNT_POINT"
    sudo cp -a "$src/." "$MOUNT_POINT/"
}

亮点：

• 使用 cp -a 保留文件属性和权限。
• 通过 trap 实现异常退出时的自动清理，避免资源泄露。

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6️⃣ 主流程控制

脚本的主函数负责串联整个流程，包括参数检查、依赖安装、磁盘创建、数据复制等。

main() {
    trap cleanup EXIT TERM INT
    check_and_install_dependencies
    local disk_size=$(calculate_disk_size "$src_dir")
    create_virtual_disk "$disk_path" "$disk_size"
    prepare_block_device "$disk_path"
    copy_data "$src_dir"
    echo "=== 转换完成 ==="
}

亮点：

• 使用 trap 确保脚本在任何情况下都能安全退出。
• 提供清晰的日志输出，方便用户了解执行进度。

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? 使用示例

假设你有一个目录 /data/my_files，想把它转换成虚拟磁盘文件 my_disk.qcow2，只需运行以下命令：

sudo ./dir2qcow2.sh /data/my_files ./my_disk.qcow2

脚本会自动完成以下操作：

1. 检查并安装依赖。
2. 计算目录大小并创建虚拟磁盘。
3. 分区、格式化并挂载虚拟磁盘。
4. 将目录内容复制到虚拟磁盘中。
5. 卸载设备并输出完成信息。

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? 适用场景

• 数据备份：将重要目录打包成虚拟磁盘，方便迁移或备份。
• 虚拟机镜像制作：快速创建包含特定数据的虚拟机镜像。
• 文件分发：将大量文件打包成一个镜像文件，便于传输。

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