什么是虚拟机？
虚拟机（Virtual Machine，简称 VM）是一种通过软件模拟实现的计算机环境，它能够在物理硬件上运行完整的操作系统和应用程序。换句话说，虚拟机是一台存在于软件中的计算机，拥有独立的CPU、内存、存储和网络接口，但这些资源由宿主机（Host Machine）的物理硬件提供和管理。
虚拟机技术的核心思想是资源抽象与隔离：将底层硬件资源虚拟化，使多个虚拟机可以在同一物理硬件上独立运行，互不干扰。
虚拟机的分类
系统虚拟机（System VM）
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模拟完整硬件环境，可运行完整操作系统。
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用途：服务器虚拟化、开发测试、跨平台应用。
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示例：VMware vSphere、Microsoft Hyper-V、KVM、VirtualBox
进程虚拟机（Process VM）
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提供应用级虚拟化环境，仅支持单个进程运行。
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用途：跨平台软件运行、语言运行环境。
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示例：Java 虚拟机（JVM）、.NET CLR
虚拟机的工作原理
虚拟机依赖虚拟化层（Hypervisor）来管理硬件资源并模拟虚拟硬件。
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Type 1（裸机型）Hypervisor：直接安装在硬件上，高性能，适合企业服务器。示例：VMware ESXi、Microsoft Hyper-V
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Type 2（托管型）Hypervisor：运行在宿主操作系统上，安装方便，适合个人或测试环境。示例：VirtualBox、VMware Workstation
Hypervisor 将物理资源（CPU、内存、磁盘、网络）分配给虚拟机，并模拟完整硬件，使操作系统和应用无需感知底层差异。
虚拟机的主要特点
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资源隔离：虚拟机间独立运行，互不影响。
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硬件抽象：提供统一虚拟硬件接口。
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灵活性与可移植性：虚拟机可迁移、备份和快速部署。
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成本节约：多虚拟机共享物理硬件，降低成本。
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安全性：单个虚拟机故障或受攻击，不影响宿主机和其他虚拟机。
虚拟机的应用场景
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服务器虚拟化：优化数据中心资源，提高硬件利用率。
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开发与测试：快速搭建独立、可复现的实验环境。
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云计算与容器基础：虚拟机是云服务（IaaS）和容器技术的核心支撑。
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跨平台应用：通过进程虚拟机运行不同操作系统的应用程序。
关于虚拟机的常见问答
1、虚拟机和物理机有什么区别？
虚拟机是通过软件模拟的计算机环境，而物理机是真实存在的硬件设备。虚拟机运行在物理机之上，可共享硬件资源，但在操作系统和应用层表现为独立计算机。
2、虚拟机会影响性能吗？
虚拟机会有一定性能开销，尤其是CPU和IO操作。但使用 Type 1 Hypervisor 或硬件支持虚拟化（如 Intel VT-x/AMD-V）可以大幅降低影响。
3、可以在虚拟机上安装任何操作系统吗？
大多数主流操作系统都能在虚拟机上运行，但需要确保 Hypervisor 支持该操作系统，并分配足够的资源。
4、虚拟机和容器有什么区别？
虚拟机虚拟化的是硬件，拥有完整操作系统，资源隔离性强；容器虚拟化的是操作系统内核，共享宿主系统，更轻量但隔离性略低。
5、多台虚拟机会占用很多硬件资源吗？
是的，每台虚拟机都需要分配CPU、内存和存储。硬件资源有限时，运行过多虚拟机会导致性能下降。
6、虚拟机可以迁移吗？
可以。许多 Hypervisor 支持虚拟机在线迁移（Live Migration），无需关闭虚拟机即可将其移动到其他物理服务器。