一、定义
Hypervisor（也称为虚拟机监视器，VMM）是一种软件或固件，它能够创建和运行虚拟机。虚拟机是对物理计算机系统的虚拟模仿，使得在一台物理主机上可以同时运行多个操作系统（如Windows、Linux等），这些操作系统彼此隔离，就好像它们在独立的物理机器上运行一样。
二、类型
- 类型一（裸金属型）Hypervisor
- 这种Hypervisor直接安装在物理服务器的硬件上，它不需要底层操作系统的支持。例如VMware ESXi和Citrix XenServer。
- 优点：
- 性能较高，因为它直接与硬件交互，减少了中间层的开销。可以更好地利用硬件资源，如CPU、内存和I/O设备。
- 安全性和稳定性好，由于没有宿主操作系统，减少了因宿主操作系统故障或安全漏洞而影响虚拟机的风险。
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缺点：
- 安装和配置相对复杂，需要一定的技术知识和经验。
- 对硬件的兼容性可能存在问题，因为它直接依赖硬件，某些硬件设备可能没有合适的驱动支持。
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类型二（宿主型）Hypervisor
- 它运行在主机操作系统之上，依赖于主机操作系统来管理和分配硬件资源。例如Oracle VirtualBox和VMware Workstation。
- 优点：
- 安装和使用比较简单，适合在桌面环境或开发环境中使用。用户可以利用熟悉的主机操作系统的管理工具来管理虚拟机。
- 对硬件的兼容性较好，因为主机操作系统已经提供了硬件驱动支持，Hypervisor可以间接利用这些支持。
- 缺点：
- 性能相对较低，因为它需要通过主机操作系统来访问硬件资源，会增加一定的开销。
- 稳定性和安全性在一定程度上依赖于主机操作系统，如果主机操作系统出现故障或安全问题，虚拟机也可能受到影响。
三、功能
- 资源分配与管理
- Hypervisor能够将物理服务器的CPU、内存、存储和网络等资源分配给各个虚拟机。例如，它可以为不同的虚拟机分配不同数量的CPU核心和内存大小，以满足不同应用程序的需求。
- 它还可以动态地调整资源分配，根据虚拟机的负载情况，在运行时增加或减少分配给某个虚拟机的资源。
- 隔离性
- 确保各个虚拟机之间相互隔离。每个虚拟机都有自己独立的操作系统和应用程序环境，一个虚拟机中的软件故障、安全漏洞或恶意软件不会轻易影响到其他虚拟机。例如，在一个企业的数据中心，不同部门的应用可以运行在不同的虚拟机中，即使某个部门的应用出现问题，也不会干扰其他部门的正常运作。
- 硬件抽象
- 为虚拟机提供统一的硬件抽象层。这使得虚拟机中的操作系统不需要了解物理硬件的具体细节，就可以正常运行。例如，虚拟机中的操作系统可以通过Hypervisor提供的虚拟硬件设备驱动来访问物理硬件，而不管物理硬件的实际型号和配置如何。
四、应用场景
- 数据中心整合
- 企业可以利用Hypervisor将多个物理服务器上的应用和系统整合到少数几台物理服务器上的虚拟机中。这样可以提高硬件利用率，降低能源消耗和数据中心的空间占用。
- 软件开发与测试
- 开发人员可以在虚拟机中创建各种操作系统环境，用于开发和测试软件。例如，开发一个跨平台的软件时，可以在不同操作系统的虚拟机中进行测试，而不需要为每个操作系统准备单独的物理机器。
- 云计算
- 云服务提供商大量使用Hypervisor来为用户提供虚拟机实例。用户可以通过云平台租用虚拟机，用于运行自己的应用程序，如网站托管、企业资源规划（ERP）系统等。