摘 要 隨著信息技術(shù)的不斷進步，虛擬機的應(yīng)用面、應(yīng)用層次不斷拓展和深入，虛擬機技術(shù)已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點，正受到越來越多的關(guān)注和重視。本文主要對虛擬機的特點、用途做概述并對虛擬機在上層應(yīng)用接口和實現(xiàn)方式上進行詳細(xì)分類，最后介紹了一些常用的虛擬機軟件。

關(guān)鍵詞 虛擬機 信息技術(shù) 操作系統(tǒng)

中圖分類號：TP391.9 文獻標(biāo)識碼：A

0 引言

隨著信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，各個行業(yè)的數(shù)據(jù)中心機房的硬件設(shè)備不斷增加。這些不斷增加的硬件設(shè)備一方面使得數(shù)據(jù)中心的能耗日益飆升，另一方面則耗費了越來越多的人力資源，使得技術(shù)人員在日常運維面前不堪重負(fù)。在能耗、效率問題面前，很多技術(shù)廠商近幾年都做了很多探索，虛擬機技術(shù)正是在這樣的背景下出現(xiàn)的一種新技術(shù)。通過虛擬機軟件，可以在一臺物理計算機上模擬出一臺或多臺虛擬的計算機，這些虛擬機完全就像真正的計算機那樣進行工作，能夠提高單臺計算機的利用率。

1 虛擬機的概念及特點

虛擬機是電腦中的電腦，是利用軟件虛擬出來的電腦，是在現(xiàn)有的操作系統(tǒng)上虛擬出來的一個新的子系統(tǒng)。運行虛擬機的電腦分為主系統(tǒng)（Host）和子系統(tǒng)（Guest），主系統(tǒng)就是用戶的電腦，直接控制操作系統(tǒng)和硬件，稱為宿主機，子系統(tǒng)則是利用軟件在主系統(tǒng)中虛擬出來一個硬件環(huán)境，稱為客戶機或虛擬機。有主系統(tǒng)（宿主機）創(chuàng)建的虛擬機，與真實的計算機幾乎一模一樣，不但有自己獨立的CPU、硬盤、內(nèi)存及各種硬件，甚至還有自己的BIOS。用戶也可以在虛擬機上安裝Windows、Linux等真實的操作系統(tǒng)及各種應(yīng)用程序。

第一，多系統(tǒng)并行是虛擬系統(tǒng)的第一個特點，就是可以在單一的物理機器上輕松的安裝多個操作系統(tǒng)，虛擬出多個虛擬計算機。第二，硬件標(biāo)準(zhǔn)性虛擬系統(tǒng)的硬件是由廠家虛擬出的標(biāo)準(zhǔn)硬件構(gòu)成，這有效的降低了由于硬件不一致導(dǎo)致的兼容問題和安裝操作系統(tǒng)時的驅(qū)動難找問題。第三快速恢復(fù)性。虛擬機具有快照功能，可以將虛擬機的當(dāng)前狀態(tài)完整的保留下來，在必要的時候可以快速的恢復(fù)到過去的保存狀態(tài)，這一點有點像系統(tǒng)還原功能，但它比系統(tǒng)還原簡單，而且高速。第四，靈活擴展性。虛擬系統(tǒng)由于大多為文件形式存儲硬盤，因此具有比實際系統(tǒng)好得多的擴展性，可以方便地在虛擬系統(tǒng)上增加一個硬盤或是加上一個網(wǎng)卡。第五，可移植性。虛擬系統(tǒng)由于使用的硬件完全一樣，而且以文件形式存儲，所以移動非常便捷，你可以方便克隆你需要的系統(tǒng)或?qū)⑾到y(tǒng)遷移到其它的計算機上，再也不用為硬件問題擔(dān)心。

2 虛擬機的用途

（1）在一臺電腦上裝多個操作系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法是在多個硬盤上分別裝一個操作系統(tǒng)或在一個硬盤上裝多個操作系統(tǒng)。要么昂貴、要么不夠安全。使用虛擬機軟件既省錢又安全，對學(xué)習(xí)多種操作系統(tǒng)的用戶來說很方便。

（2）開發(fā)WEB應(yīng)用程序，這可能是實用的一種情況。目前LINUX下的WEB以及數(shù)據(jù)庫開發(fā)很熱，但在LINUX下開發(fā)并不方便，首先是很多用戶習(xí)慣于使用Ultra Edit一類的Windows編輯軟件，其次，在LINUX環(huán)境中一般使用NETSCAPE等瀏覽器，無法真實反映大部分用戶使用IE的情況。

（3）軟件測試，測試你的軟件在各種平臺上的運行情況。

（4）軟件或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商的客戶支持，客戶可能使用各種各樣的操作系統(tǒng)。使用虛擬機軟件有助于真實再現(xiàn)用戶的工作環(huán)境，而這些工作只需在一臺機器上就可完成。

（5）用虛擬機軟件模擬實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，進行系統(tǒng)集成。

3 常用的虛擬機軟件

（1）KVM：KVM（kernel-based Virtual Machine）的簡稱，是一個開源的系統(tǒng)虛擬化模塊，自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各個主要發(fā)行版本中。它使用Linux自身的調(diào)度器進行管理，相對于Xen，其核心源碼很少，需要硬件支持，是指基于Linux內(nèi)核的虛擬機。KVM最大的好處就在于它是與Linux內(nèi)核集成的，所以速度很快。

（2）Xen：Xen是一個基于開源（Open Source）代碼的系統(tǒng)虛擬機，由劍橋大學(xué)開發(fā)。最初基于 32 位 X86 體系結(jié)構(gòu)而設(shè)計開發(fā)，支持同時運行多至約 100 個虛擬機。Xen 引入的管理接口（Hypercalls）和事件（Events）機制，以及預(yù)先定義的虛擬機和 VMM 之間的共享內(nèi)存數(shù)據(jù)交換機制都使得新的客戶機體系架構(gòu)（Xen 虛擬機架構(gòu)）具有更高的總體性能，但同時也就注定了它必須修改客戶機操作系統(tǒng)源代碼。缺點是操作系統(tǒng)必須進行顯式地修改，以在Xen上運行，比較麻煩。

（3）VMWare采用了完全不同的概念。多啟動系統(tǒng)在一個時刻只能運行一個系統(tǒng)，在系統(tǒng)切換時需要重新啟動機器。VMWare是真正“同時”運行，多個操作系統(tǒng)在主系統(tǒng)的平臺上，就象標(biāo)準(zhǔn)Windows應(yīng)用程序那樣切換。而且每個操作系統(tǒng)你都可以進行虛擬的分區(qū)、配置而不影響真實硬盤的數(shù)據(jù)，你甚至可以通過網(wǎng)卡將幾臺虛擬機用網(wǎng)卡連接為一個局域網(wǎng)，極其方便。

4 總結(jié)

使用虛擬機有諸多好處，虛擬機可以在一臺機器上同時運行幾個操作系統(tǒng)，提高了計算機的利用率。被用于計算機實訓(xùn)教學(xué)、辦公自動化、信息安全等諸多領(lǐng)域。虛擬機的使用對一些工作有很大的輔助作用，隨著云計算時代的來臨，虛擬機技術(shù)必定有它越來越大的應(yīng)用舞臺。

參考文獻

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