本文只针对常见的服务器虚拟化技术VMware ESXI、KVM、Microsoft Hyper-V、KVM的一个简单科普，不包含详细的架构说明，个人PC端涉及较多的如WindowsVirtual PC，VMware Workstation，Virtual Box不涉及。
什么是虚拟化？
借用RadHat的解释：借助虚拟化技术，用户能以单个物理硬件系统为基础创建多个模拟环境或专用资源。称为"Hypervisor" （虚拟机监控程序）的软件可直接连接到硬件，从而将一个系统划分为不同的、单独安全环境，即虚拟机（VM）。虚拟机监控程序能够将计算机资源与硬件分离并适当分配资源。配备了虚拟机监控程序的物理硬件叫做"主机"，而使用其资源的虚拟机则被称为虚拟客户机。这些虚拟客户机将计算资源（如 CPU、内存和存储器）视为一组可进行重新分配的资源。操作员可以控制 CPU、内存、存储器和其他资源的虚拟实例，以便虚拟客户机能在需要时收到所需资源。
全虚拟化和半虚拟化
全虚拟化：运行在虚拟机上的操作系统通过Hypervisor来最终分享硬件，所以虚拟机发出的指令需经过Hypervisor捕获并处理。
半虚拟化：在全虚拟化的基础上，把客户操作系统进行了修改，增加了一个专门的API，这个API可以将客户操作系统发出的指令进行最优化，即不需要Hypervisor耗费一定的资源进行翻译操作，因此Hypervisor的工作负担变得非常的小，因此整体的性能也有很大的提高。
VMware ESXI
VMware ESXI是VMware ESX的改进版，在vSphere 5之前，vSphere有2个虚拟机管理程序ESX和ESXi。随着vSphere 5.0的发布，ESXi是唯一的虚拟机管理程序，ESXi将组件整合进linux操作系统内，却剔除了无用繁杂的linux文件，只保留了VMkernel虚拟化内核对资源进行管理，ESXI大大的降低了虚拟化层的大小，减小了虚拟化层对物理化层的开销，将控制台从虚拟化程序中移除，变成一个独立的组件，即Vsphere Client，使得管理工作更加的轻松便捷。
ESXI和ESXI
VMware ESXi是VMware vSphere最核心组件，核心服务是Hypervisor - VMkernel，ESXi用于协调物理计算机的资源，同时通过ESXi管理其上的虚拟机，如部署、迁移等操作。同时还可以通过ESXi对物理计算机上的网络存储资源进行管理，ESXi通过配置虚拟交换机上的vSwitch管理配置网络资源，通过VMfs和nfs管理虚拟存储资源。VMware ESXi是以ISO形式提供的软件，可直接安装在物理硬件上，如Windows或Linux操作系统。VMware ESXI是典型的全虚拟化技术。
Hyper-V
Hyer-V是微软提出的一种系统管理程序虚拟化技术。主要作用就是管理 、调度虚拟机的创建和运行。并提供硬件资源的虚拟化。Hyper-V 可部署在win 8.x 64位 pro以上版本中，和Windows2008以上服务器的版本中。Hyper-V的Hypervisor是一个非常精简的软件层，不包含任何物理驱动，物理服务器的设备驱动均是驻留在父分区的Windows Server 中，驱动程序的安装和加载方式与传统Windows系统没有任何区别。因此，只要是Windows支持的硬件，也都能被Hyper-V所兼容。
Hyper-V可以采用半虚拟化（Para-virtualization）和全虚拟化（Full-virtualization）两种模拟方式创建虚拟机。半虚拟化方式要求虚拟机与物理主机的操作系统（通常是版本相同的Windows）相同，以使虚拟机达到高的性能；全虚拟化方式要求CPU支持全虚拟化功能（如Inter-VT或AMD-V），以便能够创建使用不同的操作系统（如Linux和Mac OS）的虚拟机。
Xen
XEN最初是剑桥大学Xensource的一个开源研究项目，2003年9月发布了首个版本XEN 1.0，2007年Xensource被Citrix公司收购，开源XEN转由www.xen.org继续推进，该组织成员包括个人和公司(如 Citrix、Oracle等)。相对于ESX和Hyper-V来说，XEN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。
XEN支持两种类型的虚拟机，一类是半虚拟化(PV，Paravirtualization)，另一类是全虚拟化(XEN称其为 HVM，Hardware Virtual Machine)。半虚拟化需要特定内核的操作系统，如基于Linux paravirt_ops(Linux内核的一套编译选项)框架的Linux内核，而Windows操作系统由于其封闭性则不能被XEN的半虚拟化所支持，XEN的半虚拟化有个特别之处就是不要求CPU具备硬件辅助虚拟化，这非常适用于2007年之前的旧服务器虚拟化改造。全虚拟化支持原生的操作系统， 特别是针对Windows这类操作系统，XEN的全虚拟化要求CPU具备硬件辅助虚拟化，它修改的Qemu仿真所有硬件，包括：BIOS、IDE控制器、 VGA显示卡、USB控制器和网卡等。
目前主要的Xen虚拟化厂商不多，比如Citrix。
KVM
KVM的全称是Kernel-based Virtual Machine，字面意思是基于内核虚拟机，KVM是一个开源项目，由RedHat、IBM等厂商支持。
KVM支持广泛的CPU架构，除了X86/X86_64 CPU架构之外，还将会支持大型机(S/390)、小型机(PowerPC、IA64)及ARM等。
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，主要负责CPU和内存的虚拟化，而其他IO设备（磁盘，网卡，显卡等）的虚拟以及对各种虚拟设备的创建与调用，则通过QEMU完成，KVM加上QEMU后就是完整意义上的KVM服务器虚拟化，但是，由于qemu模拟io设备效率不高的原因，现在常常采用半虚拟化的virtio方式来虚拟IO设备。
国内绝大部分云平台厂商都是基于KVM虚拟化技术进行开发。
总结
当前具备虚拟化功能的技术有多种，如Hyper-V、ESXI、KVM、Xen等，为了方便管理多种虚拟化技术并向上提供统一、标准的接口，业界开始推出开源云管理平台项目，即以虚拟化平台为基础的云计算平台，当前影响最大的当属OpenStack，国内大部分厂商也都是基于Openstack进行二次开发。
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最后修改：2023年12月1日
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