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硬件虚拟化是通过虚拟机管理器(VMM)从使用资源的软件中抽象计算资源虚拟机管理程序。管理程序向多个客户机操作系统提供抽象的硬件，然后可以更有效地共享物理硬件资源，通过启用服务器整合来提高性能和降低成本。
通过将资源或请求分开从该服务的物理交付中进行服务，虚拟化技术使管理员能够在整个企业中分发资源，使他们能够适应组织的需求并更有效地使用其基础架构。虚拟化是通过允许不同的计算机访问共享资源池来实现云计算的技术。
虚拟化技术用于一系列系统层以整合工作负载并使其环境可扩展，更灵活。硬件虚拟化是一种虚拟化，它使公司可以更有效地使用未充分利用的物理硬件。例如，可以充分利用强大的服务器中可用的物理资源，从而降低了服务器部署的总体所有权成本。
硬件虚拟化在由以下组成的图层中构造：
硬件虚拟化使单个物理计算机能够通过创建模拟环境作为多台机器。物理主机使用称为管理程序的软件，该软件在软件和硬件之间创建抽象层，并在客户端和主机操作系统之间管理共享物理硬件资源。管理程序直接连接到硬件，并使其拆分为多个不同的环境或虚拟机。这些VMS使用物理主机的资源，包括CPU，内存和存储，根据需要分配给访客。完成服务器平台时，硬件虚拟化称为服务器虚拟化。硬件虚拟化使得可以使用物理机器的全部容量，并且通过将VM彼此隔离，以防止恶意软件。
完全虚拟化——在完全虚拟化中，硬件架构是完全模拟的，允许独立运行未修改的客户操作系统。虚拟化层从底层硬件提取数据，将服务请求与促进服务请求的物理硬件隔离开来。在这个场景中，客户操作系统不知道它是在一个虚拟化环境中，因此硬件是由主机操作系统虚拟化的，以便客户可以向它认为是实际硬件的东西发出命令。但是，这些只是由主机创建的模拟硬件设备，管理程序转换所有操作系统调用。这种类型的虚拟化将虚拟机与主机操作系统隔离开来，并使虚拟机能够在主机之间完全移植，而不管底层硬件如何。VirtualBox和VMware是人们熟悉的完全虚拟化的商业实现。
操作系统级虚拟化操作系统级虚拟化，物理服务器在OS级别虚拟化，并在单个操作系统上运行多个环境。操作系统虚拟化不使用虚拟机管理程序。相反，其功能是主机操作系统的一部分，它执行虚拟机管理程序的功能。
系统级虚拟化—系统级虚拟化与操作系统级虚拟化非常相似，但有一个主要区别。在操作系统虚拟化中，不同的服务器可以运行不同的操作系统，包括单个操作系统的不同版本。但是，在系统级虚拟化中，虚拟服务器共享相同的操作系统。
半虚拟化——在半虚拟化中，操作系统的源代码被修改以在虚拟机监视器上运行。guest OS要通过调用管理程序提供的API(称为超调用)进行通信，就需要对操作系统进行修改。在这个场景中，来宾操作系统意识到它是虚拟机环境中的来宾操作系统，并接收相同物理硬件上的其他操作系统的信息，使它们能够共享资源，而不是模拟整个硬件环境。在半虚拟化中，来宾操作系统直接与hypervisor通信，从而提高了性能和效率。
硬件辅助虚拟化——在硬件辅助虚拟化中，计算机的物理组件为虚拟机管理器(或hypervisor)提供体系结构支持。硬件和软件的组合允许不同的客户操作系统同时在主机上独立运行，防止直接在主机上执行潜在的有害指令。这些物理组件主要由主机处理器组成，主机处理器以多种方式优化虚拟化。芯片制造商英特尔、AMD和ARM为CPU指令集创建了新的英特尔VT-x和AMD- v虚拟机扩展，从而实现CPU功能的虚拟化。默认情况下不启用此支持;在许多系统上，必须在系统的固件或BIOS中启用硬件虚拟化特性，软件才能使用它们。Microsoft Hyper-V、Xen和Linux KVM都是众所周知的硬件辅助x86虚拟化实现。
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