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虚拟化技术原理引言:随着信息技术的快速发展，虚拟化技术已经成为了现代计算机领域的热门话题。
虚拟化技术通过将物理资源虚拟化为逻辑资源，从而实现资源的共享和高效利用。
本文将深入探讨虚拟化技术的原理，以及其在计算机领域的应用。
一、虚拟化技术的概念和分类1. 虚拟化技术的概念虚拟化技术是一种将计算机资源（如硬件、存储、网络等）进行抽象和隔离的技术，使得多个虚拟环境可以在同一物理环境中同时运行。
通过虚拟化技术，可以将一个物理计算机划分为多个逻辑计算机，每个逻辑计算机都具有独立的操作系统和应用程序。
2. 虚拟化技术的分类虚拟化技术可以分为以下几类：（1）服务器虚拟化：将一台物理服务器划分为多个虚拟服务器，每个虚拟服务器都可以运行不同的操作系统和应用程序。
（2）存储虚拟化：将多个存储设备进行抽象和整合，形成一个统一的存储池，从而方便管理和使用存储资源。
（3）网络虚拟化：通过将网络资源进行抽象和隔离，实现多个虚拟网络的并行运行，提高网络资源的利用率和灵活性。
（4）桌面虚拟化：将多台个人电脑的操作系统和应用程序运行在一台服务器上，用户可以通过终端设备远程访问这些虚拟桌面。
二、虚拟化技术的原理虚拟化技术的核心原理是将物理资源虚拟化为逻辑资源，通过软件层次的抽象和隔离来实现。
以下是常见的虚拟化技术的原理说明：1. 服务器虚拟化的原理服务器虚拟化通过一个称为虚拟机管理器（VMM）的软件来实现。
VMM负责在物理服务器上创建多个虚拟机，每个虚拟机都运行着一个独立的操作系统和应用程序。
VMM通过虚拟机监控器（VMMonitor）来管理和控制虚拟机的运行。
虚拟机监控器负责将虚拟机的指令翻译成物理机的指令，并将虚拟机的访问请求转发给物理资源。
2. 存储虚拟化的原理存储虚拟化通过一个称为存储虚拟化器的软件来实现。
存储虚拟化器负责将多个存储设备进行抽象和整合，形成一个统一的存储池。
它还负责为虚拟机提供虚拟磁盘，将虚拟磁盘映射到物理存储设备上。
什么是虚拟化技术虚拟化技术是一种将计算机资源进行抽象化的技术手段，通过软件或者硬件的虚拟化，将一台物理服务器分割成多个虚拟机，并使多个虚拟机能够独立运行不同的操作系统和应用程序。
通过虚拟化技术，可以更好地利用硬件资源，提升服务器的性能和灵活性。
本文将从虚拟化技术的基本原理、应用场景以及优势与挑战等方面来详细介绍什么是虚拟化技术。
一、虚拟化技术的基本原理虚拟化技术的基本原理是通过创建虚拟机管理器（VMM）来实现。
虚拟机管理器是一种软件或者硬件的抽象层，负责在物理服务器上创建、启动和管理多个虚拟机。
每个虚拟机拥有自己的独立的软件环境，包括操作系统、应用程序和虚拟硬件。
在虚拟化技术中，有两种主要的虚拟化方式：全虚拟化和半虚拟化。
全虚拟化方式通过在虚拟机中模拟全套的硬件，使得虚拟机能够完全独立运行。
而半虚拟化方式则是通过修改操作系统内核，使得虚拟机可以与宿主机共享硬件资源，提高性能的同时也减少了对硬件的要求。
二、虚拟化技术的应用场景虚拟化技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个典型的应用场景：1. 服务器虚拟化：通过虚拟化技术，可以将一台物理服务器划分为多个虚拟机，提升服务器的利用率。
不同的虚拟机可以运行不同的操作系统和应用程序，实现不同的功能需求。
2. 桌面虚拟化：桌面虚拟化技术可以将用户的桌面环境从本地转移到远程服务器上，用户可以通过终端设备访问虚拟桌面，实现跨平台和远程办公。
3. 网络虚拟化：网络虚拟化技术可以将物理网络划分为多个逻辑网络，实现网络资源的灵活分配和管理。
通过虚拟化技术可以提供更好的网络性能和安全性。
4. 存储虚拟化：存储虚拟化技术将多个物理存储设备抽象为一个逻辑存储池，实现对存储资源的集中管理和分配。
三、虚拟化技术的优势虚拟化技术具有以下几个显著的优势：1. 提高硬件利用率：虚拟化技术可以将一台物理服务器划分为多个虚拟机，提高服务器的资源利用率，节约硬件成本。
2. 灵活性和可扩展性：通过虚拟化技术，可以根据实际需求快速创建、启动和停止虚拟机，实现资源的弹性分配和扩展。
虚拟化技术的原理与实践虚拟化技术是一种将物理资源(如硬件、存储和网络)进行抽象和隔离，从而能够为应用程序提供虚拟化环境的技术。
它可以提高硬件资源的利用率，简化管理工作，增强系统的可靠性和安全性，同时还能够降低成本。
本文将对虚拟化技术的原理和实践进行详细介绍。
一、虚拟化技术的原理1.1 虚拟化的概念和分类虚拟化是一种将底层资源进行抽象和隔离，以便创建虚拟实例的技术。
根据虚拟化的不同领域和应用场景，可以将虚拟化技术分为以下几类：服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化和桌面虚拟化等。
1.2 虚拟化的关键技术虚拟化技术的实现主要依赖于以下几个关键技术：硬件虚拟化、操作系统虚拟化、应用程序虚拟化和网络虚拟化等。
通过这些技术，虚拟化可以实现对硬件资源的有效利用，提高系统的灵活性和可扩展性。
1.3 虚拟化技术的工作原理虚拟化技术的工作原理可以简单概括为将物理硬件资源抽象成一个或多个虚拟资源的过程。
在这个过程中，虚拟化软件通过虚拟机管理程序(VMM)来创建、管理和监控虚拟机(VM)，将物理资源映射给虚拟机使用。
二、虚拟化技术的实践2.1 服务器虚拟化服务器虚拟化是虚拟化技术中应用较为广泛的一种形式。
通过服务器虚拟化，可以将一台物理服务器分割成多个虚拟服务器，每个虚拟服务器可以独立运行不同的操作系统和应用程序。
这样可以充分利用服务器的硬件资源，提高服务器的利用率。
2.2 网络虚拟化网络虚拟化是指将物理网络资源进行抽象和分割，从而创建多个虚拟网络的技术。
通过网络虚拟化，可以将物理网络资源划分成多个逻辑网络，每个虚拟网络可以独立管理和配置。
这样可以提高网络资源的利用率，同时对不同的虚拟网络进行隔离和安全策略的控制。
2.3 存储虚拟化存储虚拟化是将物理存储资源进行抽象和管理，从而创建多个虚拟存储设备的技术。
通过存储虚拟化，可以对物理存储进行池化和管理，将不同的存储设备整合成一个统一的存储池。
这样可以提高存储资源的利用率，简化存储管理工作。
了解计算机虚拟化技术的基本原理计算机虚拟化技术的基本原理计算机虚拟化技术是指利用软件和硬件虚拟化技术，将一台物理计算机划分为多个虚拟计算机，使得每个虚拟计算机都能够独立运行不同的操作系统和应用程序。
这项技术在云计算、数据中心管理和服务器资源利用方面发挥着重要的作用。
本文将介绍计算机虚拟化技术的基本原理，并探讨其在实际应用中的优势。
一、虚拟化技术概述计算机虚拟化技术基于虚拟机（Virtual Machine，VM）的概念，通过虚拟化软件层和硬件虚拟化支持，将物理计算机划分为多个虚拟计算机。
每个虚拟计算机都具有独立的操作系统、应用程序和资源，就像一台真实的计算机一样。
虚拟计算机之间相互隔离，彼此独立运行，互不干扰。
二、虚拟化技术的基本原理1. 虚拟化层：虚拟化软件通过在物理计算机上创建一个虚拟化层，来模拟计算机的硬件环境，包括处理器、存储和网络等。
这个虚拟化层提供了一种透明的接口，使得虚拟计算机可以在其中运行。
2. 虚拟机监视器：虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，VMM）是虚拟化软件的核心组件，也被称为Hypervisor。
它负责管理和控制虚拟计算机的创建、运行和销毁过程。
虚拟机监视器在物理计算机和虚拟计算机之间建立了一个抽象的界面，使得虚拟计算机可以无需了解底层硬件的具体细节而运行。
3. 虚拟机：虚拟机是在物理计算机上创建的一个完整的虚拟计算机实例，包括操作系统、应用程序和资源。
每个虚拟机都是相互独立的，并且可以运行不同的操作系统和应用程序。
虚拟机之间的运行是互相隔离的，彼此不会产生影响。
4. 资源调度：虚拟化技术可以将物理计算机的资源划分给不同的虚拟机使用。
通过资源调度算法，可以根据虚拟机的需求来为其分配处理器、内存、存储和网络等资源。
资源调度的目标是使得每个虚拟机都能够得到足够的资源，并提高整个系统的利用率。
三、虚拟化技术的优势1. 资源利用率提高：虚拟化技术可以将一台物理计算机划分为多个虚拟计算机，每个虚拟计算机都能够独立运行不同的应用程序。
计算机虚拟化技术的原理与实现方式计算机虚拟化技术是一种将计算机资源划分成多个独立的虚拟环境的技术，这些虚拟环境可以独立地运行应用程序和操作系统。
虚拟化技术在云计算、服务器管理和软件开发等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍计算机虚拟化技术的原理和实现方式。
一、计算机虚拟化技术的原理1. 虚拟化层：计算机虚拟化技术通过在硬件和操作系统之间引入一个虚拟化层来实现资源的划分和管理。
虚拟化层允许多个虚拟环境同时运行在同一台物理机上，每个虚拟环境都拥有自己的操作系统和应用程序。
2. 资源划分：虚拟化层通过将物理资源如 CPU、内存和存储等划分成多个独立的虚拟资源，每个虚拟环境都可以独立地使用和管理这些资源。
这样可以有效地提高资源利用率，避免资源浪费。
3. 虚拟机监控程序（VMM）：虚拟机监控程序是虚拟化层的核心组件，负责管理和控制各个虚拟环境。
它与硬件交互，为虚拟环境提供虚拟的硬件接口。
VMM能够对虚拟环境的资源使用进行监控和调度，并提供必要的安全和隔离措施。
4. 隔离性：计算机虚拟化技术通过虚拟化层的隔离机制，确保各个虚拟环境之间的相互独立性。
这样可以避免由于某个虚拟环境的故障或安全问题对其他虚拟环境造成影响，提高系统的可靠性和安全性。
二、计算机虚拟化技术的实现方式1. 完全虚拟化：完全虚拟化是一种在虚拟环境中模拟一个完整的计算机系统的方式。
在完全虚拟化中，虚拟机监控程序（VMM）通过模拟硬件接口的方式，将虚拟环境中的指令和资源请求转发到物理机的硬件上。
常见的完全虚拟化软件有VMware和KVM等。
2. 半虚拟化：半虚拟化是一种通过修改操作系统内核和应用程序的方式来实现虚拟化的方法。
在半虚拟化中，虚拟环境中的操作系统需要被修改以与虚拟机监控程序（VMM）进行通信。
相比于完全虚拟化，半虚拟化的性能更高，但需要修改操作系统内核。
常见的半虚拟化软件有Xen和Hyper-V等。
3. 容器化：容器化是一种更为轻量级的虚拟化技术，它使用操作系统的资源隔离和进程隔离机制来实现虚拟化。
深入了解计算机虚拟化技术计算机虚拟化技术是一种将一台物理计算机划分成多个虚拟计算机的技术。
通过虚拟化，我们可以在一台主机上同时运行多个操作系统和应用程序，实现资源的共享和管理。
本文将深入探讨计算机虚拟化技术的原理、应用以及未来的发展方向。
一、计算机虚拟化技术的原理计算机虚拟化技术通过逻辑层的引入，将物理层与软件层解耦。
它利用虚拟机监控程序（VMM）或称为虚拟机管理器（Hypervisor）来模拟硬件环境，使得多个虚拟机可以同时运行在同一台物理计算机上。
VMM负责管理虚拟机的资源分配和调度，将物理资源如处理器、内存、存储等划分成若干个虚拟资源，每个虚拟机都独立运行在自己的虚拟环境中。
二、计算机虚拟化技术的应用1. 服务器虚拟化服务器虚拟化是计算机虚拟化技术最常见的应用之一。
通过服务器虚拟化，可以将一台物理服务器划分成多个虚拟服务器，每个虚拟服务器都可以独立运行不同的操作系统和应用程序。
这样可以充分利用服务器的资源，提高服务器利用率，并简化服务器的管理和维护。
2. 桌面虚拟化桌面虚拟化是将用户的桌面环境虚拟化到服务器端，用户通过终端设备访问虚拟桌面。
桌面虚拟化可以提供更好的用户体验，用户可以随时随地通过终端设备访问自己的虚拟桌面，无需局限于特定的物理机器。
同时，桌面虚拟化还可以提升桌面环境的安全性和稳定性，降低维护成本。
3. 网络虚拟化网络虚拟化是将网络资源划分成多个虚拟网络的技术。
通过网络虚拟化，可以将物理网络资源划分成多个逻辑网络，每个逻辑网络都可以独立运行不同的网络服务和应用。
网络虚拟化可以提高网络资源的利用率，灵活配置网络拓扑，提供灵活的网络服务。
4. 存储虚拟化存储虚拟化是将物理存储资源虚拟化成多个逻辑存储的技术。
通过存储虚拟化，可以将多个物理存储设备组合成一个逻辑存储池，实现存储资源的共享和管理。
存储虚拟化可以提高存储资源的利用率，简化存储管理，提供高可用性和可扩展性的存储服务。
三、计算机虚拟化技术的未来发展方向计算机虚拟化技术在过去几年取得了巨大的发展，但仍然有一些挑战需要克服。
虚拟化技术原理虚拟化技术是指在一个物理计算机上创建多个虚拟的计算资源，以实现资源的灵活分配和管理的技术。
它通过软件和硬件的结合，将一个物理资源划分为多个逻辑资源，从而提高计算机资源的利用率和效能。
一、虚拟化技术的基本原理虚拟化技术的基本原理是通过虚拟机监视器（VMM）或称为虚拟机管理程序（Hypervisor）来创建和管理虚拟机。
VMM是一个软件层，它在物理主机上运行，并相互隔离和管理多个虚拟机。
VMM通过虚拟化技术将物理计算机的资源，如处理器、内存、存储和网络等，抽象成虚拟的资源。
每个虚拟机被分配一定的计算资源，并被隔离在一个独立的执行环境中。
虚拟机之间互相独立，彼此之间的操作和性能不会互相干扰。
二、虚拟化技术的分类1. 完全虚拟化完全虚拟化技术是指在虚拟机中可以运行未经修改的操作系统，虚拟机对于操作系统来说是透明的。
这种虚拟化技术需要在物理计算机上安装虚拟机监视器，它可以模拟硬件接口和指令集，让虚拟机以为自己在运行在物理硬件上。
2. 半虚拟化半虚拟化技术与完全虚拟化相比，操作系统需要进行修改。
虚拟机与虚拟机监视器之间进行通信，虚拟机可以调用虚拟机监视器提供的接口访问物理资源。
3. 容器虚拟化容器虚拟化技术是一种轻量级的虚拟化技术，它与传统的虚拟机不同，不需要模拟硬件环境。
容器虚拟化是通过操作系统的进程隔离和资源限制来实现的。
容器是进程的一个隔离环境，可以共享主机的操作系统内核。
三、虚拟化技术的优势虚拟化技术带来了许多优势，包括：1. 提高硬件资源利用率：通过虚拟化，一个物理服务器可以同时运行多个虚拟机，从而充分利用硬件资源，节省成本。
2. 简化管理：虚拟化技术提供了集中管理的功能，可以远程监控和管理虚拟机，简化了IT管理员的工作。
3. 提供灵活性和可扩展性：虚拟机可以根据需求进行快速创建、删除和迁移，灵活调整计算资源，提高系统的可扩展性。
4. 提高可靠性和可恢复性：虚拟机可以进行快照和备份，恢复数据非常方便，提高了系统的可靠性和可恢复性。
虚拟化技术的原理与实现方法虚拟化技术近年来越来越受到关注，它是一种将物理设备转换为虚拟设备的技术，从而可以更好地实现资源共享、提高资源利用率等。
虚拟化技术在企业和云计算领域得到广泛应用，今天我们就来谈一谈虚拟化技术的原理与实现方法。
一、虚拟化技术的原理虚拟化技术通过将底层硬件抽象成虚拟设备，并在其之上建立虚拟机，从而实现多个操作系统和应用程序在同一台物理机器上运行的技术。
实现虚拟化技术主要涉及以下两个方面：1.虚拟化层虚拟化层是指一个软件层，它位于底层硬件之上，负责将底层的硬件资源（如CPU、内存、硬盘等）进行抽象化处理。
这样一来，我们就可以将抽象化后的硬件资源提供给虚拟机，让虚拟机以为自己正在使用物理设备。
虚拟化层最重要的组件就是虚拟机监视器（hypervisor），它是一种可以直接运行在硬件上的软件，用于管理虚拟机的创建、删除、分配等操作。
2.虚拟机技术虚拟机技术是指利用虚拟化层提供的虚拟化资源，建立多个虚拟机实例的技术。
虚拟机技术的核心是虚拟机，它是一种运行在虚拟化层之上的软件，它认为自己正在使用物理设备，但实际上是在虚拟化层提供的抽象硬件资源之上运行。
二、虚拟化技术的实现方法虚拟化技术的实现主要有以下三种方法：1.全虚拟化全虚拟化是指在虚拟化层之上建立一套完全独立于底层硬件的虚拟化环境，它不需要对原有操作系统进行任何修改。
全虚拟化的核心是虚拟机监视器（hypervisor），它直接管理虚拟机的创建、删除、分配等操作，实现了虚拟机与底层硬件之间的隔离。
全虚拟化需要硬件支持，如Intel VT和AMD-V等技术。
2.半虚拟化半虚拟化是指对原有操作系统进行修改，使其能够意识到在虚拟化层之上存在多个虚拟机实例。
半虚拟化将一部分操作系统的功能移动到虚拟化层之上，从而实现了更高效的资源共享和管理。
3.容器虚拟化容器虚拟化是一种轻量级虚拟化技术，它通过在宿主机器上创建多个相互独立的容器，实现了多个应用程序在同一物理机器上运行的技术。
虚拟化技术的原理与应用领域虚拟化技术是一种将物理资源抽象化的技术，通过软件将一台物理计算机划分为多个虚拟机，使得每个虚拟机都能够独立运行操作系统和应用程序。
虚拟化技术的出现，极大地提高了计算机资源的利用率和灵活性，广泛应用于许多领域。
本文将从虚拟化技术的原理和应用领域两个方面进行讨论。
一、虚拟化技术的原理虚拟化技术主要包括如下几个方面的原理：1.1. 资源虚拟化原理资源虚拟化是虚拟化技术的核心原理之一，它通过将物理资源进行抽象化，将一台物理机划分为多个虚拟机。
这些虚拟机之间相互独立，每个虚拟机都拥有自己的操作系统、应用程序和资源，就像独立的物理机一样。
资源虚拟化可以实现对计算机的CPU、内存、硬盘、网络等资源的虚拟化。
1.2. 虚拟机监控器原理虚拟机监控器也称为虚拟机管理程序或Hypervisor，是虚拟化技术的另一个关键原理。
虚拟机监控器可以安装在物理机的硬件上，它负责控制和管理虚拟机的创建、运行和销毁。
虚拟机监控器还可以提供虚拟机之间的隔离和安全性，并对物理资源进行调度和管理。
1.3. 虚拟机文件格式原理虚拟机文件格式是虚拟化技术的另一个重要原理，它定义了虚拟机的配置信息、磁盘映像、快照、网络配置等。
虚拟机文件格式可以将虚拟机的配置和数据保存在一个文件中，方便进行虚拟机的迁移、备份和恢复。
二、虚拟化技术的应用领域虚拟化技术在许多领域都得到了广泛的应用，下面将介绍虚拟化技术在几个常见领域的具体应用。
2.1. 服务器虚拟化服务器虚拟化是虚拟化技术最常见的应用之一。
通过服务器虚拟化，企业可以将一台物理服务器划分为多个虚拟机，每个虚拟机可以运行不同的操作系统和应用程序。
这样可以提高服务器的利用率，并简化服务器管理和维护的工作。
2.2. 桌面虚拟化桌面虚拟化将个人电脑的操作系统和应用程序运行在虚拟机中，用户可以通过任意设备远程访问自己的桌面虚拟机。
桌面虚拟化可以实现用户的个性化定制和数据的集中管理，同时提高了数据的安全性和可靠性。
虚拟化技术的原理与应用虚拟化技术是一种将物理资源进行抽象化并虚拟化的技术，将一台物理计算机分割成多个独立的、虚拟的计算机。
虚拟化技术能够提高硬件利用率，提高数据中心的灵活性、自动化和可扩展性。
本文将从虚拟化的原理、应用场景和未来发展三个方面进行探讨。
1.虚拟化的原理虚拟化的本质是将一台物理计算机通过虚拟化技术分割成多个独立的、虚拟的计算机。
虚拟化技术有以下几个基本概念。
虚拟机（VM）：虚拟机是一台独立的、虚拟的计算机，它拥有完整的操作系统（OS）、应用程序和硬件资源，但它的运行是基于物理计算机的。
宿主机（Host）：宿主机是物理计算机，它运行虚拟化软件，并通过这些软件来创建和管理虚拟机。
客户机（Guest）：客户机是运行在虚拟机中的操作系统，它们被认为是虚拟机的“客人”。
虚拟化层（Hypervisor）：虚拟化层是虚拟化软件的核心，它负责控制、管理和监控虚拟机和物理计算机之间的所有通信和交互。
虚拟化技术的原理是通过虚拟化层将物理计算机的硬件资源进行抽象化和虚拟化，从而将这些抽象化的资源分配给虚拟机。
虚拟化层还负责将虚拟机的操作系统和应用程序与物理计算机的硬件资源进行隔离，从而保证虚拟机的安全性和隔离性。
2.虚拟化的应用场景虚拟化技术在数据中心的应用非常广泛，下面介绍几种常见的应用场景。
服务器虚拟化：服务器虚拟化是指将一台物理服务器虚拟化为多个虚拟服务器，在这些虚拟服务器中运行多个应用程序。
这样可以节约硬件成本，提高资源利用率，同时也更便于管理。
桌面虚拟化：桌面虚拟化是指将员工的桌面电脑虚拟化为云端的虚拟桌面，员工可以通过任何设备登录虚拟桌面并访问公司的应用程序和数据。
这样可以提高员工的灵活性和生产力，同时也更容易管理。
网络虚拟化：网络虚拟化是指将网络基础设施进行虚拟化，可以将多个逻辑网络隔离在同一个物理网络中。
这样可以提高网络资源和带宽的利用率，同时也更容易管理。
存储虚拟化：存储虚拟化是指将多个物理存储设备进行虚拟化，将它们组合成一个虚拟存储设备，从而将存储资源进行集中管理。
虚拟化技术原理精要CurrentVersion: 1.0Date: 2011-02-24Author: Jack Tan <jiankemeng@>版本历史版本状态作 者参与者起止日期备注0.1Jack Tan090813完成草稿1.0Jack Tan110224修订1. 概述1.1 虚拟化虚拟化(Virtualization) 是资源的逻辑表示，其不受物理限制的约束。
虚拟化技术的实现形式是在系统中加入一个虚拟化层，将下层的资源抽象成另一形式的资源，提供给上层使用。
本质上，虚拟化就是由位于下层的软件模块，通过向上一层软件模块提供一个与它原先所期待的运行环境完全一致的接口的方法，抽象出一个虚拟的软件或硬件接口，使得上层软件可以直接运行在虚拟环境上。
通过空间上的分割、时间上的分时以及模拟，虚拟化可将一份资源抽象成多份，亦可将多份资源抽象成一份。
虚拟化中的两个重要的定语名词：宿主(Host) 和客户(Guest)Host 用在物理资源前，Guest 则用于虚拟出来的资源前。
如将一个物理机器虚拟成多个虚拟机器，则称物理机为Host Machine，运行其上的OS 为Host OS；称多个虚拟机为Guest Machine，运行其上的OS 为Guest OS1.2 虚拟机虚拟机(Virtual Machine) 是由虚拟化层提供的高效、独立的虚拟计算机系统，其皆拥有自己的虚拟硬件（CPU，内存，I/O 设备）。
通过虚拟化层的模拟，虚拟机在上层软件看来，其就是一个真实的机器。
这个虚拟化层一般称为虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor, VMM)1974 年，Popek 和Goldberg 在论文"Formal Requirements for Virtualizable Third Generation Architectures" 中将VM 定义为物理机的一种高效、隔离的复制，且指出VM 的三个特征：I. 同质(Equivalence)即VM 的运行环境和物理机的环境在本质上是相同的，表现上可以有一些差异。
如CPU 的ISA 必须一致，CPU core 的个数可以不同。
II. 高效(Efficiency)即VM 的性能必须接近物理机。
因此，常见的模拟器(boches, simics ...) 就不能称为VM 为达此目的，软件在VM 上运行时，大多数指令要直接在硬件上执行，只有少量指令需要VMM 的模拟或处理。
III. 资源受控(Resource control)即VMM 对物理机的所有资源有绝对的控制力1.3 Full virtualization and ParavirtualizationFull virtualization: 所抽象的VM 具有完全的物理机特性，OS 在其上运行不需要任何修改。
典型的有VMWare, Virtualbox, Virtual PC, KVM-x86 ...)Paravirtualization: 需OS 协助的虚拟化，在其上运行的OS 需要修改。
起初采用主要是为了解决x86 体系结构上完全虚拟化的困难（没有Intel VT & AMD-V 硬件虚拟化支持前；且不屑于动态扫描指令修补之方法的性能），后来则主要是为了提高虚拟化的效率。
典型的有Xen, KVM-PowerPC 等。
下表是市面上流行的虚拟化技术的一个概况：数据来自"VIRTUALIZATION WITH LOGICAL DOMAINS AND SUN COOLTHREADS SERVERS"1.4 硬件虚拟化概况1.4.1 x86鉴于x86 本身完全虚拟化的困难以及虚拟化性能的考虑，Intel 在2006 年是引入VT (VT-x for IA32, VT-i for Itanium)来解决之，AMD 以AMD-V 紧随之。
其后Intel 又引入VT-d (AMD 为IOMMU) 对x86 平台上的I/O 虚拟化作了增强。
1.4.2 PowerPC2001 年IBM 在Power4 中加入虚拟化支持，并在2004 年的Power5 中推出增强的虚拟化支持，且在2009 年发布的Power ISA v2.06 中规范化。
Freescale 亦在e500mc 中实现PowerISA v2.06 的虚拟化增强。
1.4.3 SPARC2005 年SUN 即在SPARC 中引入虚拟化支持。
2. 处理器虚拟化原理精要VMM 对物理资源的虚拟可以划分为三个部分：处理器虚拟化、内存虚拟化和I/O 设备虚拟化。
其中以处理器的虚拟化最为关键。
2.1 体系结构背景简而言之，处理器呈现给软件的接口就是一堆的指令（指令集）和一堆的寄存器（含用于通用运算的寄存器和用于控制处理器行为的状态和控制寄存器）。
而I/O 设备呈现给软件的接口也就是一堆的状态和控制寄存器（有些设备亦有内部存储）。
这些都是系统的资源，其中影响处理器和设备状态和行为的寄存器称为关键资源或特权资源，如x86 之CR0 ~CR4，MIPS 的CP0 寄存器，PowerPC 的Privileged SPR（SPR 编号第5 位为1）。
可以读写系统关键资源的指令叫做敏感指令，如x86 的lgdt/sgdt/lidt/sidt/in/out，MIPS 的mtc0/mfc0，PowerPC 的mtmsr/mfmsr，SPARC 的rdpr/wrpr 等，此类又可称为控制敏感指令。
还有一类行为敏感指令，该类指令的执行结果依赖于系统的状态（如x86 之popf）现代计算机体系结构一般至少有两个特权级，（即用户态和核心态，未加虚拟化扩展的SPARC和PowerPC 即是，MIPS 有三个特权级（外加一个Supervisor 态，没什么用），而x86 有四个特权级(Ring0 ~ Ring3)）用来分隔系统软件和应用软件。
决大多数的敏感指令是特权指令，特权指令只能在处理器的最高特权级（内核态）执行，如果执行特权指令时处理器的状态不在内核态，通常会引发一个异常而交由系统软件来处理这个非法访问（陷入）。
“”少数敏感指令是非特权指令，如x86 的sgdt/sidt 等，非特权指令可以在用户态读取处理器的状态，如sgdt/sidt 则可在用户态(Ring3) 将GDTR 和IDTR 的值读取到通用寄存器中。
对于一般RISC 处理器，如MIPS，PowerPC 以及SPARC，敏感指令肯定是特权指令，唯x86 例外。
正是为了这个例外，造就了后来x86 上的虚拟化技术的江湖纷争。
先是以VMware 为代表的Full virtualization 派对无需修改直接运行理念的偏执，到后来Xen 适当修改Guest OS 后获得极佳的性能，以至让Para virtualization 大热，再到后来Intel 和AMD 卷入战火，从硬件上扩展，一来解决传统x86 虚拟化的困难，二来为了性能的提升；到最后硬件扩展皆为Full 派和Para 派所采用，自此Para 派的性能优势再不那么明显，Full 派的无需修改直接运行的友好性渐占上风。
2.2 经典的虚拟化方法经典的虚拟化方法主要使用特权解除(Privilege deprivileging) “”和陷入－模拟(Trap-“”and-Emulation) 的方式。
即：将Guest OS 运行在非特权级（特权解除），而将VMM 运行于最高特权级（完全控制系统资源）。
解除了Guest OS 的特权后，Guest OS 的大部分指令仍可以在硬件上直接运行，只有当执行到特权指令时，才会陷入到VMM 模拟执行（陷入－模拟）。
其早期的代表系统是IBM VM/370由此可引入虚拟化对体系结构(ISA) 的要求：A. 须支持多个特权级此亦是现代操作系统的要求B. 非敏感指令的执行结果不依赖于CPU 的特权级陷入－模拟的本质是保证可能影响VMM 正确运行的指令由VMM 模拟执行，大部分的“”非敏感指令还是照常运行。
C. CPU 需支持一种保护机制，如MMU，可将物理系统和其它VM 与当前活动的VM 隔离以上三个条件，现代体系结构一般都满足，唯有最后一个也是最重要的条件：D. 敏感指令需皆为特权指令此为保证敏感指令在VM 上执行时，能陷入到VMM.因控制敏感指令的执行可能改变系统（处理器和设备）的状态，为保证VMM 对资源的绝对控制力维护VM 的正常运行，这类指令的执行需要陷入而将控制权转移到VMM，并由其模拟处理之。
行为敏感指令的执行结果依赖于CPU 的最高特权级，而Guest OS 运行于非最高特权级，为保证其结果正确，亦需要陷入VMM，并由其模拟之。
2.3 x86 ISA 分析x86 ISA 中有十多条敏感指令不是特权指令，因此x86 无法使用经典的虚拟化技术完全虚拟化。
如：sgdt/sidt/sldt 可以在用户态读取特权寄存器GDTR/IDTR/LDTR 的值；popf/pushf 在Ring0 和Ring3 的执行结果不同；其它的还有smsw, lar, lsl, verr, verw, pop, push, call, jmp, int n, ret, str, move关于这些指令的详细分析可以参见："Analysis of the Intel Pentium's Ability to Support a Secure Virtual Machine Monitor"2.4 x86 虚拟化方法鉴于x86 指令集本身的局限，长期以来对x86 的虚拟化实现大致分为两派，即以VMWare 为代表的Full virtualization 派和以Xen 为代表的Para virtualization 派。
两派的分歧主要在对非特权敏感指令的处理上，Full 派采用的是动态的方法，即：运行时监测，捕捉后在VMM 中模拟；而Para 派则主动进攻，将所有用到的非特权敏感指令全部替换，上下文切换> —模拟> 上下文切换过程，获得了大幅的这样就少掉了大量的陷入> ——性能提升，但缺点也很明显。
后来x86 的主要厂商Intel 和AMD 也卷入战火，且都引入各自的硬件虚拟化技术来扩展。
2.4.1 全虚拟化派 (Full virtualization)秉承无需修改直接运行的理念，该派一直在对运行时监测，捕捉后模拟的过程，进行偏执“”的优化。
该派内部之实现又有些差别，其有VMWare 为代表的BT 和以SUN 为代表的Scan-and-Patch2.4.1.1 基于二进制翻译(BT) 的全虚拟化(Full virtualization)其主要思想是在执行时将VM 上执行的Guest OS 之指令，翻译成x86 ISA 的一个子集，其中的敏感指令被替换成陷入指令。
