概念

● 虚拟化技术目前分为“基于虚拟机”和“基于容器”两种，前者已经有数十年成熟历史，本文讨论前者。
● 虚拟机又分为两种，一种是直接安装在裸机上，另一种是安装在操作系统上。
（1）裸机上的虚拟机，虚拟化层（图中的虚拟化软件）直接运行在系统硬件上，创建硬件全仿真实例，被称为“裸机”，也称为“裸金属架构”，如下图。

（2）操作系统上的虚拟机，虚拟化层（图中的虚拟化软件）运行在传统操作系统之上，同样创建的是硬件全仿真实例，被称为“托管”，也称为“宿主架构”，如下图。
虚拟机中应用程序调用硬件资源时需要经过：虚拟机操作系统内核->虚拟化软件的 Hypervisor->宿主机操作系统内核 ，导致性能是三种虚拟化技术中最差的。

● 虚拟化软件的核心是 Hypervisor，也叫虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，简称 VMM），它是运行在硬件(物理硬件或虚拟硬件)和操作系统之间的中间软件层，可允许多个操作系统和应用共享一套基础硬件，可以将其看作是虚拟环境中的“元操作系统”，由它协调虚拟机访问所有硬件。

常见示例

◆ 常见的裸金属型（裸机型）
（1）VMware vSphere，其核心是 ESX（新产品称 ESXi），ESX 的 hypervisor 组件称为 VMKernel，VMkernel 会从 LinuxKernel 完全接管对硬件的控制权，而该 Linux Kernel 作为 VMkernel 的首个虚拟机，用于承载 ESX 的 serviceConsole，实现本地的一些管理功能。vSphere 虚拟机与物理机架构对比如下：

物理机架构
vSphere 虚拟机架构
ESX 架构

（2）Microsoft Hyper-V，有独立版(如 Hyper-V Server 2008)和内嵌版(如 Windows Server 2008)两种发布版本。
（3）Xen，由剑桥大学开发，开放源代码的虚拟机，支持更广泛的 CPU 架构，前两者只支持 CISC 的 X86/X86_64 CPU 架构，XEN 除此之外还支持 RISC CPU 架构，如 IA64、ARM 等。
（4）KVM（Kernel-based Virtual Machine），字面意思是基于内核的虚拟机，它利用了 CPU 的硬件辅助虚拟化能力，并重用了 Linux 内核的诸多功能，使得 KVM 本身是非常瘦小，从严格意义来说，KVM 本身并不是 Hypervisor，它仅是 Linux 内核中的一个可装载模块，其功能是将 Linux 内核转换成一个裸金属的 Hypervisor。这相对于其它裸金属架构来说是非常特别的，有些类似于宿主架构，有人称其是“半裸金属架构”。一个普通的 linux 进程有两种运行模式：内核和用户， KVM 增加了第三 种模式：客户模式（有自己的内核模式和用户模式），这使得 Linux 内核可以将主机进程和虚拟机进行统一的管理和调度。KVM 与 Xen 一样支持非 X86 CPU 架构。

◆ 常见的宿主型（主机型）：
（1）VMware Server，可运行在 Windows 和 Linux 上。
（2）VMware Workstation，运行在 Windows 和 Linux 上。
（3）Fusion，只能运行在苹果的 Mac OS 上。