什麼是虛擬機？
虛擬 機 (VM) 是一種計算資源，它使用軟件而不是物理計算機來運行程序和部署應用程序。一台或多台虛擬“來賓”機器在物理“主機”機器上運行。每個虛擬機都運行自己的操作系統並獨立於其他虛擬機運行，即使它們都在同一台主機上運行也是如此。這意味著，例如，虛擬 MacOS 虛擬機可以在物理 PC 上運行。
虛擬機技術用於跨本地和雲環境的許多用例。最近，公共雲服務正在使用虛擬機同時為多個用戶提供虛擬應用程序資源，以實現更具成本效益和更靈活的計算。
虛擬機有什麼用？
虛擬機 (VM) 允許企業在桌面上的應用程序窗口中運行一個操作系統，該操作系統的行為就像一台完全獨立的計算機。可以部署 VM 以適應不同級別的處理能力需求，運行需要不同操作系統的軟件，或在安全的沙盒環境中測試應用程序。
虛擬機歷來被用於 服務器虛擬化，這使得 IT 團隊能夠整合他們的計算資源並提高效率。此外，虛擬機可以執行被認為風險太大而無法在主機環境中執行的特定任務，例如訪問受病毒感染的數據或測試操作系統。由於虛擬機與系統的其餘部分分離，虛擬機內的軟件無法篡改主機。
虛擬機如何工作？
虛擬機作為應用程序窗口中的進程運行，類似於物理機操作系統上的任何其他應用程序。構成虛擬機的關鍵文件包括日誌文件、NVRAM 設置文件、虛擬磁盤文件和配置文件。
虛擬機的優勢
虛擬機易於管理和維護，與物理機相比具有以下優勢：
- VM 可以在一台物理計算機上運行多個操作系統環境，從而節省物理空間、時間和管理成本。
- 虛擬機支持遺留應用程序，降低遷移到新操作系統的成本。例如，運行 Linux 發行版作為來賓操作系統的 Linux 虛擬機可以存在於運行非 Linux 操作系統（例如 Windows）的主機服務器上。
- VM 還可以提供集成的災難恢復和應用程序配置選項。
虛擬機的缺點
雖然虛擬機比物理機有幾個優點，但也有一些潛在的缺點：
- 如果不滿足基礎架構要求，在一台物理機上運行多個虛擬機可能會導致性能不穩定。
- 與完整的物理計算機相比，虛擬機效率較低且運行速度較慢。大多數企業結合使用物理和 虛擬基礎架構 來平衡相應的優勢和劣勢。
兩種類型的虛擬機
用戶可以從兩種不同類型的虛擬機中進行選擇——進程虛擬機和系統虛擬機：
進程虛擬機 允許單個進程作為應用程序在主機上運行，通過屏蔽底層硬件或操作系統的信息來提供獨立於平台的編程環境。進程 VM 的一個示例是 Java 虛擬機，它使任何操作系統都可以運行 Java 應用程序，就好像它們是該系統的本地應用程序一樣。
系統虛擬機 被完全虛擬化以替代物理機。系統平台支持在多個虛擬機之間共享主機的物理資源，每個虛擬機都運行自己的操作系統副本。此虛擬化過程依賴於 管理程序，它可以在裸硬件（例如 VMware ESXi）或操作系統之上運行。
什麼是 5 種類型的虛擬化？
傳統 數據中心 或 IT 基礎設施的所有組件如今都可以虛擬化，具有各種特定類型的虛擬化：
- 硬件虛擬化：在虛擬化硬件時，計算機和操作系統 (VM) 的虛擬版本被創建並整合到一個單一的、主要的物理服務器中。管理程序直接與物理服務器的磁盤空間和 CPU 通信以管理虛擬機。硬件虛擬化，也稱為服務器虛擬化，可以更有效地利用硬件資源，並使一台機器同時運行不同的操作系統。
- 軟件虛擬化：軟件虛擬化創建了一個完整的計算機系統，其硬件允許一個或多個客戶操作系統在物理主機上運行。例如，Android 操作系統可以在本機使用 Microsoft Windows 操作系統的主機上運行，使用與主機相同的硬件。此外，應用程序可以被虛擬化並從服務器交付到最終用戶的設備，例如筆記本電腦或智能手機。這允許員工在遠程工作時訪問集中託管的應用程序。
- 存儲虛擬化：可以通過將多個物理存儲設備合併為單個存儲設備來實現存儲虛擬化。好處包括提高性能和速度、負載平衡和降低成本。存儲虛擬化還有助於災難恢復規劃，因為虛擬存儲數據可以復制并快速轉移到另一個位置，從而減少停機時間。
- 網絡虛擬化：通過將設備組合成一個單一的、基於軟件的虛擬網絡資源，可以在同一個物理網絡上創建多個子網。網絡虛擬化還將可用帶寬劃分為多個獨立通道，每個通道都可以實時分配給服務器和設備。優勢包括更高的可靠性、網絡速度、安全性和更好的數據使用監控。對於需要隨時訪問的大量用戶的公司來說，網絡虛擬化可能是一個不錯的選擇。
- 桌面虛擬化：這種常見的虛擬化類型將桌面環境與物理設備分開，並將桌面存儲在遠程服務器上，允許用戶從任何地方在任何設備上訪問他們的桌面。除了易於訪問之外，虛擬桌面的優勢還包括更好的數據安全性、軟件許可和更新成本的節省以及易於管理。
容器與虛擬機
與虛擬機一樣， Kubernetes等容器技術 在單一平台上運行獨立應用程序的意義上也很相似。虛擬機將硬件層虛擬化以創建“計算機”，而容器只打包一個應用程序及其依賴項。虛擬機通常由管理程序管理，而容器系統從底層主機提供共享操作系統服務，並使用虛擬內存硬件隔離應用程序。
容器的一個主要好處是與虛擬機相比它們的開銷更少。容器僅包括二進製文件、庫和其他必需的依賴項以及應用程序。同一主機上的容器共享相同的操作系統內核，使容器比虛擬機小得多。因此，容器啟動速度更快，服務器資源最大化，並使應用程序交付更容易。容器已成為 Web 應用程序、 DevOps 測試、微服務等用例的流行，以及最大化每台服務器可部署的應用程序數量。
與容器相比，虛擬機更大且啟動速度更慢。它們在邏輯上彼此隔離，具有自己的操作系統內核，並提供完全獨立操作系統的優勢。虛擬機最適合同時運行多個應用程序、單體應用程序、應用程序之間的隔離以及在舊操作系統上運行的遺留應用程序。容器和虛擬機也可以一起使用。
設置虛擬機
虛擬機可以很簡單地設置，並且有許多在線指南可以引導用戶完成整個過程。VMware 提供了一個這樣有用 的虛擬機設置指南。