解决Windows的Linux子系统WSL中的虚拟硬盘文件VHDX空间占用庞大与回收问题

前言

在使用Windows Subsystem for Linux (WSL) 的过程中，会遇到一个问题：随着时间的推移，VHDX 文件会不断增大，即使已经删除了大量的文件。这是因为文件系统在删除文件后，并不会立即释放这些空间，而是标记这些块为可回收，等待回收机制来清理它们。

问题描述

在使用Windows的Linux子系统时，遇到了一个Ubuntu的WSL实例，经过一段时间的使用，发现这个VHDX文件的体积已经变得非常大，甚至超过了实际使用的容量，磁盘已经变红，发出了警告。同时也有通过Windows的文件管理器访问\\wsl.localhost\Ubuntu\root进行了相关清理操作，但是Windows的磁盘空间不曾减少！

问题分析

Linux子系统有更改存储路径，存储在 D:\VM\Ubuntu\ext4.vhdx 文件中，可以明显发现这个文件大小非常巨大，它就是磁盘变红告警的罪魁祸首！

文件系统特性:

ext4是一个 Linux 原生的文件系统，而 Windows 并不直接支持它。Windows子系统 (WSL) 使用一个虚拟硬盘文件 (VHDX) 来模拟 Linux 环境。

空间回收问题:

当在WSL中删除文件时，这些文件在Linux环境中被标记为已删除，但实际上数据仍然存在于VHDX文件中。Windows并不知道这些文件已经被删除，所以VHDX文件的大小不会自动缩小。

文件系统和磁盘映像的差异:

文件系统删除文件时，它只是移除了文件的引用，但数据块可能仍然保留。

VHDX是一个磁盘映像，它不会自动调整大小来反映文件系统的变化。

解决方案

1.标记回收

启动WSL的实例，如Ubuntu子系统，使用fstrim命令来通知文件系统哪些块是可以回收的，以root权限运行以下命令

sudo fstrim /

2.关闭所有Linux子系统

wsl --shutdown

3.压缩VHDX

可以使用Windows自带的磁盘管理工具Optimize-VHD进行手动压缩VHDX，以管理员权限打开PowerShell，执行以下命令：

Optimize-VHD -Path 'D:\VM\Ubuntu\ext4.vhdx' -Mode Full

执行上述命令后，可以在PowerShell中看到如下类似的磁盘空间压缩进度条，当压缩完毕后可以发现ext4.vhdx虚拟硬盘文件空间将大幅减小！