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云計算的核心技術之一就是虛擬化技術。所謂虛擬化，是指通過虛擬化技術將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機。在一臺計算機上同時運行多個邏輯計算機，每個邏輯計算機可運行不同的操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。虛擬化的核心軟件VMM，是一種運行在物理服務器和操作系統之間的中間層軟件。VMM是一種在虛擬環境中的“元”操作系統。他們可以訪問服務器上包括CPU、內存、磁盤、網卡在內的所有物理設備。VMM不但協調著這些硬件資源的訪問，也同時在各個虛擬機之間施加防護。當服務器啟動并執行VMM時，它會加載所有虛擬機客戶端的操作系統同時會分配給每一臺虛擬機適量的內存，CPU，網絡和磁盤。

虛擬化技術有很多實現方式，比如根據虛擬化的程度和級別，有軟件虛擬化和硬件虛擬化，全虛擬化和半虛擬化。

軟件虛擬化

軟件虛擬化，顧名思義，就是采用純軟件的方法在在現有的物理平臺上實現物理平臺訪問的截獲和模擬，該物理平臺往往不支持硬件虛擬化。常見的軟件虛擬化技術QEMU，是通過純軟件來仿真X86平臺處理器的指令，然后解碼和執行，該過程并不在物理平臺上直接執行，而是通過軟件模擬實現，因此往往性能比較差，但是可以在同一平臺上模擬出不同架構平臺的虛擬機。VMware則采用了動態二進制翻譯技術。VMM在可控的范圍內，允許客戶機的指令在可控的范圍內直接運行。客戶機指令在運行前會被VMM掃描，其中突破VMM限制的指令被動態替換為可以在物理平臺上直接運行的安全指令，或者替換為對VMM的軟件調用。因此其性能上比QEMU有大幅提升，但是其失去了跨平臺虛擬化的能力。

硬件虛擬化

半虛擬化技術是后來才出現的技術，也叫做準虛擬化技術，現在比較熱門，它就是在全虛擬化的基礎上，把客戶操作系統進行了修改，增加了一個專門的API，這個API可以將客戶操作系統發出的指令進行最優化，即不需要VMM耗費一定的資源進行翻譯操作。因此VMM的工作負擔變得非常的小，因此整體的性能也有很大的提高。不過缺點就是，要修改包含該API的操作系統，但是對于某些不含該API的操作系統（主要是Windows）來說，就不行能用這種方法。半虛擬化技術的優點是性能高。經過半虛擬化處理的服務器可與VMM協同工作，其響應能力幾乎不亞于未經過虛擬化處理的服務器。它的客戶操作系統(Guest OS)集成了虛擬化方面的代碼。該方法無需重新編譯或引起陷阱，因為操作系統自身能夠與虛擬進程進行很好的協作。