虚拟机和物理机有什么区别，虚拟机和物理机对应关系是什么

***：虚拟机是通过软件模拟的计算机系统，物理机则是真实存在的计算机硬件设备。区别方面，物理机拥有独立的硬件资源，而虚拟机共享物理机的硬件资源；虚拟机便于迁移、可快速部署且能在单台物理机上运行多个系统，物理机性能更直接取决于硬件配置。对应关系上，多个虚拟机可依托于一台物理机运行，物理机为虚拟机提供硬件基础支撑，虚拟机是物理机资源的一种虚拟分配和利用形式。

本文目录导读：

1. 虚拟机与物理机的概念
2. 虚拟机与物理机的对应关系
3. 虚拟机与物理机的区别

《虚拟机与物理机：深度解析两者的对应关系与区别》

在当今的计算机技术领域，虚拟机和物理机是两个重要的概念，无论是在企业数据中心、云计算环境，还是个人电脑的应用场景中，理解虚拟机和物理机的对应关系和区别都具有重要意义，这有助于用户根据自身需求选择合适的计算资源管理方式，优化系统部署，提高资源利用率等。

虚拟机与物理机的概念

1、物理机

- 物理机是指实际存在的计算机硬件设备，包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、主板、电源等各种组件，它是计算机系统的物理基础，能够独立运行操作系统和各种应用程序，我们日常使用的台式电脑或笔记本电脑，都是典型的物理机。

- 物理机的资源是基于其硬件配置所确定的，一台配备了8GB内存、512GB硬盘和四核CPU的物理机，其可使用的资源就是这些硬件设备所提供的容量和性能。

2、虚拟机

- 虚拟机是通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个物理机之上的计算机系统，它是一种抽象化的计算机资源，利用物理机的硬件资源，通过虚拟机软件（如VMware、VirtualBox等）创建多个相互隔离的虚拟计算环境。

- 每个虚拟机都可以独立安装操作系统，运行应用程序，就好像它是一个独立的物理机一样，在一台物理服务器上，可以创建多个虚拟机，分别安装Windows、Linux等不同的操作系统，用于不同的应用场景，如测试开发、Web服务等。

虚拟机与物理机的对应关系

1、资源依赖关系

- 虚拟机依赖于物理机的硬件资源，物理机的CPU、内存、硬盘等资源是虚拟机运行的基础，虚拟机软件将物理机的资源进行划分和分配，使得每个虚拟机能够获得一定的资源份额，物理机有16GB内存，虚拟机软件可以将其分配给多个虚拟机，如给虚拟机A分配4GB内存，给虚拟机B分配6GB内存等。

- 这种资源分配不是简单的分割，而是可以根据需求动态调整，在物理机资源空闲时，可以增加虚拟机的资源分配，反之，当物理机资源紧张时，可以减少虚拟机的资源分配，以保证物理机整体的稳定运行。

2、运行环境对应关系

- 虚拟机的运行环境是在物理机之上构建的，物理机提供了底层的硬件支持，包括硬件的驱动程序等，虚拟机的操作系统和应用程序在这个由物理机硬件支持的虚拟环境中运行，物理机的BIOS提供了硬件初始化等基本功能，虚拟机的启动过程也是基于物理机BIOS的一些功能支持，虽然是间接的。

- 从网络连接的角度来看，虚拟机的网络通信也是依赖于物理机的网络设备，物理机的网卡负责与外部网络连接，虚拟机通过虚拟网络设备（由虚拟机软件创建）与物理机的网络设备交互，从而实现与外部网络的通信。

虚拟机与物理机的区别

1、资源隔离性

- 物理机的资源是独占的，一台物理机上的应用程序直接使用物理机的硬件资源，没有天然的资源隔离机制，如果一个应用程序在物理机上出现资源占用过多（如内存泄漏）的情况，可能会影响到物理机上其他应用程序的运行。

- 而虚拟机具有较好的资源隔离性，每个虚拟机都被视为一个独立的计算环境，虚拟机之间的资源是相互隔离的，虚拟机A中的应用程序即使出现内存泄漏等问题，也不会直接影响到虚拟机B中的应用程序，因为虚拟机软件会限制这种资源的非法访问。

2、可移植性

- 物理机的硬件设备是固定的，其可移植性较差，如果要将物理机上的操作系统和应用程序迁移到其他设备上，往往需要重新安装、配置硬件驱动等复杂的操作，将一台台式机物理机上的Windows系统迁移到笔记本电脑上，可能会遇到硬件不兼容等问题。

- 虚拟机具有较好的可移植性，由于虚拟机是基于软件模拟的，其本质上是一系列文件（包括虚拟机的配置文件、虚拟磁盘文件等），这些文件可以方便地在不同的物理机之间迁移，只要目标物理机上安装了相同的虚拟机软件并且具备足够的资源，可以将一个在VMware Workstation上创建的虚拟机文件，复制到另一台安装了VMware Workstation的物理机上，然后直接启动该虚拟机。

3、成本与资源利用率

- 物理机的硬件采购成本较高，而且如果要满足多种不同的应用需求，可能需要购买多台物理机，一个企业要同时运行Windows应用程序、Linux应用程序和进行数据库测试等不同的任务，如果使用物理机，可能需要购买专门的Windows服务器、Linux服务器等多台设备。

- 虚拟机可以在一台物理机上创建多个，大大提高了资源利用率，通过合理分配物理机的资源给多个虚拟机，可以降低硬件成本，在一台配置较高的物理服务器上创建多个虚拟机，分别用于不同的业务应用，相比购买多台物理机来满足这些业务需求，可以节省大量的硬件采购成本、机房空间等。

4、安全性

- 物理机的安全性主要依赖于操作系统和应用程序自身的安全机制以及硬件的安全防护（如BIOS密码等），一旦物理机被入侵，由于其硬件资源的直接可访问性，入侵者可能会对整个系统造成严重的破坏。

- 虚拟机在安全性方面有一定的优势，由于虚拟机之间的隔离性，即使一个虚拟机被攻击，攻击者也难以直接访问到其他虚拟机或者物理机的底层资源，而且虚拟机软件本身也提供了一些安全功能，如虚拟机的加密存储、访问控制等，在云计算环境中，不同用户的虚拟机之间是相互隔离的，一个用户虚拟机的安全漏洞不会轻易影响到其他用户的虚拟机。

虚拟机和物理机有着紧密的对应关系，虚拟机依赖于物理机的硬件资源构建运行环境，它们在资源隔离性、可移植性、成本与资源利用率、安全性等方面存在诸多区别，在实际应用中，用户需要根据具体的业务需求、成本考虑、安全要求等因素来选择使用虚拟机还是物理机，对于企业来说，在构建数据中心或者云计算平台时，合理地结合虚拟机和物理机的使用，可以在提高效率、降低成本、保障安全等多方面取得平衡，对于个人用户，虚拟机也提供了一种方便的测试、开发和多系统运行的解决方案，而物理机则提供了最直接的硬件性能体验。