虚拟机操作系统高效的软件模拟环境
什么是虚拟机？
在现代计算机技术中，虚拟机是一种软件模拟的操作系统环境，它允许在一个物理主机上运行多个独立的、互不干扰的操作系统。这种技术极大地提高了资源利用率和管理效率，同时为用户提供了更大的灵活性。
为什么需要虚拟化技术？
随着计算需求的不断增长，企业和个人用户都面临着如何有效管理有限硬件资源的问题。传统意义上的多重启动（即安装多个操作系统并选择性启动）对于不同版本的操作系统来说是非常繁琐且耗费成本高昂的手段。而虚拟化技术则提供了一种更加简便、高效、经济实用的解决方案。在这个基础上，通过创建一系列分离而又相互独立的“子服务器”，每个子服务器可以运行不同的操作系统或应用程序，从而最大限度地提高硬件使用效率。
如何实现虚拟化？
为了实现这一目标，我们首先需要安装一个名为“宿主”或“主体”的软件，这通常被称作hypervisor或者Virtual Machine Monitor（VMM）。它能够控制所有与硬件交互的事务，并将这些任务委托给各种各样的guest operating systems。这意味着你可以在单独的一个物理设备上运行多个不同的virtual machines，每一个VM都拥有自己的内存空间、处理器时间片以及文件系统等资源。
虚拟机有什么特点？
性能
尽管存在一定程度的一些性能开销，但当考虑到整体架构设计时，现代高质量hypervisor已经做得非常出色，以至于对于大多数常见工作负载来说，不会有显著影响。如果你的应用程序不依赖于低级别硬件功能，那么从性能角度来看，你可能不会注意到任何差异。
安全
由于每个VM都是封闭隔离的，它们之间不会直接共享数据，因此如果其中一个VM受到攻击，其对其他VM造成威胁可能性很小。这使得安全性成为另一种重要优势，因为用户可以根据需要配置不同的访问权限，并确保关键数据和服务得到保护。
可扩展性
这主要取决于你选择使用哪种类型的hypervisor，以及你愿意投资多少额外资源去支持扩展。你可以添加更多内存、CPU核心或者网络接口卡以满足所需增加负载量的情况，而无需进行实际物理升级，这就是云计算概念中的弹性伸缩能力的一个体现形式之一。
成本节约
最后，如果我们谈论的是短期成本的话，与购买新的物理服务器相比，可以省下大量资金用于维护和能源消耗。此外，由于它们通常具有高度可用性的特点，即使某一部分出现故障也不会导致整个集群崩溃，所以长远来看，更换成本也会降低。
