什么是虚拟机:它是什么以及它如何工作?

什么是云计算中的虚拟机(VM)
照片来源:印度专用托管

虚拟机也称为 VM,就像任何其他物理计算机一样,例如笔记本电脑、智能手机和服务器。 它配备了 CPU、内存、用于文件存储的磁盘以及必要时的互联网连接。 虚拟机通常被称为物理服务器中的虚拟计算机或软件定义的计算机,而计算机的硬件组件是实际的、有形的物理对象。 如果您对虚拟机如何帮助云计算设置感到好奇,请继续阅读以了解更多信息。 

什么是虚拟机

虚拟机是一种功能类似于真实计算机的计算机文件。 这些文件通常称为图像。 正如许多人的工作计算机上的典型情况一样,它可以作为单独的计算环境在窗口中运行,经常运行不同的操作系统,甚至作为用户的整个计算机体验。 由于虚拟机与系统的其余部分隔离,因此其中运行的软件不会影响主机的主操作系统。 

虚拟机 (VM) 是一种基于软件的环境,运行操作系统或一组应用程序并模仿专用硬件。 使用虚拟机时,最终用户的体验与使用专用硬件完全相同。 

从用户的角度来看,虚拟机的运行方式与普通计算机完全相同。 除了存储文件、运行程序和拥有操作系统(OS)之外,它们还具有虚拟硬件组件。 然而,由于虚拟机完全基于软件,因此它们必须使用主机的硬件资源。 例如,虚拟机使用物理主机的真实 CPU 来模拟虚拟中央处理单元 (CPU)。

虚拟机如何运行?

技术 虚拟化 允许创建虚拟机。 借助虚拟化,多个虚拟机 (VM) 可以在一台计算机上运行,​​虚拟化使用软件模拟虚拟硬件。 运行在其上的虚拟机称为“来宾”,而物理机则称为“主机”。

一个称为虚拟机管理程序的程序控制此过程。 虚拟机管理程序负责从主机到访问者的控制和分配资源,例如内存和存储。 此外,它还调度虚拟机操作以防止它们之间的资源过度使用冲突。 必须存在虚拟机管理程序来分配和虚拟化主机资源,以便虚拟机正常运行。 虚拟化使用两种不同类型的虚拟机管理程序。 

#1. 1 类虚拟机管理程序 

本机安装(也称为裸机管理程序)是在底层物理硬件上进行的。 在不使用额外软件层的情况下,虚拟机直接与主机通信来分配硬件资源。 虚拟化仅发生在运行类型 1 虚拟机管理程序的主机上。 它们通常出现在基于服务器的设置中,例如业务数据中心。 Citrix Hypervisor 和 Microsoft Hyper-V 是类型 1 虚拟机管理程序的两个示例。 来宾执行的活动(例如启动新的虚拟机实例或管理权限)需要不同的管理工具。

#2. 2 类虚拟机管理程序 

它们在主机的操作系统上运行,被称为托管管理程序。 主机操作系统在收到来自托管虚拟机管理程序的虚拟机请求后,会为每个来宾分配适当的物理资源。 2 类虚拟机管理程序比 1 类虚拟机管理程序慢,因为任何虚拟机操作都必须首先与主机操作系统讨论。 与裸机管理程序相比,来宾操作系统独立于底层硬件。 用户可以正常运行虚拟机并操作计算机系统。 有鉴于此,2 类虚拟机管理程序适合家庭用户和没有专用虚拟化服务器的小型企业。

虚拟机的类型

根据所使用的 VM 类型,虚拟机可以执行各种任务。 虚拟机主要分为两大类:

#1. 进程虚拟机

这些虚拟机 (VM) 让某些工具可以像本机工具一样运行或具有内置功能。 Java 应用程序可以使用 Java 虚拟机在 Windows 主机上运行。 通过隐藏有关主机硬件和操作系统的详细信息,进程虚拟机产生了独立于平台的编程环境。

#2. 系统虚拟机

系统虚拟机是一种通过分配对主机物理资源(例如 RAM 和存储)的访问来模拟整个操作系统的方法。 系统虚拟机允许在 Windows PC 上运行 MacOS 以模拟 Mac 计算机。

该系统平台可以在多个虚拟机之间分配主机的物理资源——每个虚拟机都有其操作系统的副本

使用虚拟机的好处?

尽管虚拟机以其操作系统和软件充当独立计算机,但它们具有保持独立于物理主机的优势。 借助一种称为虚拟机管理程序或虚拟机管理器的软件,您可以在各种虚拟机上同时运行多个操作系统。 这使得可以在较新的 Windows 操作系统上使用旧版本的 Windows,以及在 Windows 操作系统上运行 Linux 虚拟机。

此外,虚拟机非常可移植,因为它们彼此独立。 虚拟机由于其适应性和可移植性而具有多种优势,包括

#1。 节约成本

通过从单个基础架构运行多个虚拟环境,您可以显着减少所需的物理基础架构数量。 您的底线将受益于需要维护的服务器数量的减少以及由此节省的成本和电力。 使用虚拟化,企业可以在一台服务器上运行多个虚拟机。 让我们想象一家公司想要推出多个应用程序。 他们可以在一台服务器上为每个应用程序部署虚拟机 (VM),而不是花钱购买额外的服务器,从而以更少的资金实现相同的结果。 由于物理硬件得到了充分利用,因此提高了成本效益。

#2. 敏捷性

启动虚拟机比创建全新的开发环境更简单、更快捷。 通过虚拟化,运行开发测试场景变得更快。

#3. 减少停机时间

由于其可移植性以及在不同计算机上的虚拟机管理程序之间切换的方便性,虚拟机 (VM) 在主机意外离线时可以制定出色的备份计划。

#4。 可扩展性

通过添加额外的物理或虚拟服务器以在多个虚拟机之间分配工作负载,虚拟机可以更快地扩展应用程序。 因此,您可以提高应用程序的可访问性和功能。 虚拟化在云计算和超融合基础设施 (HCI) 等系统中非常重要,因为虚拟机可以轻松扩展应用程序并适应不同的工作负载。  

#5。 安全优势

由于虚拟机能够在多个操作系统中运行,因此在虚拟机上使用来宾操作系统可以让您运行安全性可疑的应用程序,同时还能保护您的主机操作系统。 虚拟机还可以实现更好的安全取证,虚拟机经常用于安全地研究计算机病毒,同时将其与主机隔离。 虚拟机针对潜在威胁提供的额外安全层是组织使用虚拟机的另一个原因。 虚拟机 (VM) 在隐蔽的环境中运行,增加了针对在线威胁的额外安全层。 

什么是云计算中的虚拟机

为了更好地处理负载增加,使用云计算部署同一虚拟机的多个实例很简单。 云计算:自十多年前以来,虚拟机 (VM) 一直充当云计算的基本构建块,使大量应用程序和工作负载能够有效运行和扩展。 系统虚拟机可以替代物理计算机,并且能够运行完整的操作系统。

一个称为虚拟机管理程序的软件控制这些虚拟机,允许不同的云环境在同一台物理机上独立运行。 在云计算环境中,系统虚拟机的功能本质上类似于物理计算机。 虚拟机给您更多的行动自由。 您可以使用云计算资源在您设置的各种虚拟桌面机之间移动,从而避免局限于单个物理硬件。

个人或企业在使用虚拟机或云计算时可以将数据中心的计算资源与云服务提供商分开。 您可以借助虚拟机在本地和云环境之间移动。

虚拟机如何运作?

虚拟机使用称为虚拟机管理程序(也称为虚拟机监视器或管理器 (VMM))的专用软件来模仿主机的关键元素和硬件资源。 虚拟机管理程序充当来宾虚拟机和物理主机计算机的中间人,根据用户需求和主机容量向虚拟机分配资源。

虚拟机 (VM) 就像任何其他应用程序一样在窗口中运行,并且可以同时使用多个 VM。 例如,您可以在主机操作系统旁边运行 Linux 和 Android 虚拟机。 

拥有虚拟机有哪些缺点?

  • 不稳定:同时运行大量虚拟机可能会耗尽 CPU 和其他重要硬件组件的资源,从而导致性能不一致。
  • 有时很慢:您不应期望虚拟机 (VM) 能够像其主机一样顺利运行,因为虚拟机通常比物理机速度更慢且效率更低。 

使用 VM 的主要好处有哪些? 

  • 资源扩展:通过允许使用与主机不兼容的软件,虚拟机 (VM) 扩展了单个硬件的功能。
  • 效率:在一台设备上同时运行 MacOS 和 Windows 可以节省时间、金钱和物理空间。
  • 创新:软件开发人员可以测试他们的程序,看看它们在各种操作系统下的运行情况,而不必担心病毒或其他错误会损害他们的实际计算机。
  • 安全性:通过提供集成的灾难恢复和应用程序配置,虚拟机显着提高了 IT 部门检测和应对网络软件威胁的能力。 IT 灾难恢复计划对于业务运营至关重要,可以从虚拟机中受益匪浅。

如何在手机上运行虚拟机?”

必须安装两个可从 Google Play 下载的应用程序才能在智能手机上运行虚拟机。 使用 Android 智能手机运行虚拟机的最简单方法之一是使用 Andronix。 您可以通过该应用程序访问所有资源和说明。 此外,它还为您提供操作系统安装代码的副本。 Andronix 目前向用户免费提供多种知名的 Linux 发行版。

VM 在电话中意味着什么? 

名为 VMOS 的 Android 应用程序创建了一个虚拟机,不同的 Android 操作系统可以将其用作来宾操作系统。 用户可以选择在来宾 Android VM 上运行 root 版本的 Android。 在 VMOS 上运行的 Android 客户操作系统可以访问 Google Play 商店和其他 Google 应用程序。

什么是VM TIKTOK? 

当用户在 TikTok 应用内分享视频时,他们会使用 URL vm.tiktok.com。 当他们点击任何 TikTok 视频上的“分享”按钮时,他们选择了 Facebook,这会在他们的手机上打开 Facebook 应用程序,并提供一个预先写好的帖子,他们可以立即编辑和分享。 

您可以在虚拟机上被跟踪吗? 

由于虚拟机可以快速重置,因此对于对抗恶意软件、间谍软件和互联网病毒非常有用。 但是,它并不能保护您免受跟踪。 这就是您需要 VPN 的原因。 互联网连接涉及您的计算机和虚拟机的路由器。 为了追踪您至少所在的城市(如果不是特定的街道或房屋),他们可以跟踪您路由器的 IP 地址。 

VM 的示例是什么? 

借助 Java 虚拟机等进程虚拟机,任何操作系统都可以运行 Java 应用程序,就像它们是该系统本机的一样。 运行Java程序的系统虚拟机被完全虚拟化并取代物理机。 

结论 

完全基于软件的计算机或虚拟机 (VM) 完全无需使用实际硬件即可运行。 虚拟机使用物理(主机)计算机的软件来模仿或模拟另一台计算机或操作系统的操作。 虚拟机 (VM) 本质上是对真实计算机的模仿。 为了满足您不断增长的业务需求,虚拟机和云计算可以作为理想的团队协同工作。 云计算 使虚拟机的用户能够共享基础架构以及基于云的数据,包括应用程序。 通过这样做,您可以减少开支,同时最大限度地提高初始投资回报。 

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参考资料 

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