服务器虚拟机和物理机的区别，虚拟机和物理机的区别

***：服务器中虚拟机和物理机存在多方面区别。物理机是真实硬件设备，有独立硬件资源。虚拟机是通过软件模拟出的计算机系统，依赖物理机的资源。在资源分配上，物理机独占硬件资源，虚拟机的资源由宿主机分配。物理机硬件维护复杂，虚拟机可便捷迁移和备份。安全性方面，物理机相对独立，虚拟机若宿主机被攻击则可能受影响。成本上，虚拟机硬件成本低且可利用资源更灵活。

本文目录导读：

1. 硬件层面的区别
2. 软件和操作系统层面的区别
3. 性能和成本层面的区别

《深入探究服务器虚拟机与物理机的区别》

硬件层面的区别

（一）资源独占性

1、物理机

- 物理机是实实在在的硬件设备，一台物理机上的硬件资源，如CPU、内存、硬盘、网络接口等都是独占的，一台配备了四核CPU、16GB内存和1TB硬盘的物理服务器，这些硬件资源完全归这台物理机上运行的操作系统和应用程序使用。

- 这种独占性使得物理机在处理对资源要求极高且对安全性和隔离性要求严格的任务时具有优势，比如大型企业的核心数据库服务器，需要大量的内存和稳定的CPU性能，物理机能够保证这些资源不被其他应用程序干扰。

2、虚拟机

- 虚拟机是通过软件模拟出来的计算机系统，它共享物理机的硬件资源，多个虚拟机可以运行在同一台物理机上，它们共同分配物理机的CPU、内存、硬盘等资源，在一台物理机上创建了三个虚拟机，每个虚拟机可能会被分配一定比例的CPU核心、内存容量和硬盘空间。

- 虚拟机的资源共享特性提高了硬件资源的利用率，对于中小企业或者创业公司来说，在资源有限的情况下，可以通过在一台性能较好的物理机上创建多个虚拟机，运行不同的应用程序，如同时运行Web服务器、邮件服务器等，从而降低硬件采购成本。

（二）硬件维护与扩展性

1、物理机

- 物理机的硬件维护相对复杂，如果需要升级硬件，如增加内存或者更换CPU，往往需要停机操作，而且物理机的硬件扩展性有一定的限制，受到机箱空间、主板接口等因素的制约，当物理机的内存插槽已满，想要进一步增加内存就需要更换主板或者采用特殊的扩展方式。

- 物理机的硬件故障排查也比较困难，需要专业的技术人员对硬件设备进行检测，可能涉及到硬件的拆卸、更换等操作。

2、虚拟机

- 虚拟机的硬件维护相对简单，因为虚拟机的硬件是虚拟的，在一定范围内调整虚拟机的资源配置，如增加内存或者硬盘空间，只需要在虚拟机管理软件中进行操作，不需要停机或者对物理硬件进行改动。

- 虚拟机的扩展性在软件层面有更大的灵活性，可以方便地创建新的虚拟机或者删除不需要的虚拟机，以适应业务需求的变化，企业随着业务的发展需要增加新的应用服务器，只需要在物理机资源允许的情况下，快速创建一个新的虚拟机并安装相应的软件即可。

软件和操作系统层面的区别

（一）操作系统安装与兼容性

1、物理机

- 在物理机上安装操作系统时，需要考虑硬件的兼容性，不同的物理机硬件配置可能需要特定版本的操作系统驱动程序才能正常工作，某些高端服务器的网卡、磁盘阵列等设备可能需要专门的驱动程序才能在Windows Server或者Linux操作系统下实现最佳性能。

- 物理机通常只能安装一种操作系统（虽然可以通过双系统等方式安装多个，但同时只能运行一个），如果企业有多种操作系统需求，就需要购买多台物理机。

2、虚拟机

- 虚拟机在操作系统安装方面更加灵活，虚拟机管理软件通常提供了对多种操作系统的支持，在同一台物理机上的不同虚拟机可以安装不同的操作系统，可以在一台物理机上创建一个虚拟机安装Windows Server，另一个虚拟机安装Linux系统，方便企业进行多种操作系统环境下的应用开发和测试。

- 虚拟机对操作系统的兼容性相对较好，因为虚拟机软件会对硬件进行抽象和模拟，使得操作系统在虚拟机中的安装和运行更加独立于物理硬件。

（二）隔离性与安全性

1、物理机

- 物理机在操作系统层面具有很强的隔离性，因为每个物理机都是独立的硬件实体，一个物理机上的操作系统故障或者安全漏洞不会直接影响到其他物理机，如果物理机遭受外部攻击，如网络攻击或者物理入侵，整个物理机上的系统和数据都将面临风险。

- 物理机的安全性在一定程度上依赖于机房的物理安全措施，如门禁系统、监控系统等，以及操作系统和应用程序的安全配置。

2、虚拟机

- 虚拟机之间通过虚拟机管理软件实现一定程度的隔离，虽然这种隔离性可以防止虚拟机之间的直接干扰，但如果虚拟机管理软件存在漏洞，可能会影响到多个虚拟机的安全，一个虚拟机中的恶意程序可能会通过虚拟机管理软件的漏洞攻击其他虚拟机。

- 虚拟机的安全性需要综合考虑虚拟机管理软件的安全机制、虚拟机内部操作系统的安全设置以及网络安全策略等多个方面，为了提高虚拟机的安全性，需要定期更新虚拟机管理软件、操作系统补丁，并设置合理的网络访问规则。

性能和成本层面的区别

（一）性能表现

1、物理机

- 在处理高负载、对性能要求极高的任务时，物理机往往具有更好的性能表现，由于物理机独占硬件资源，不存在资源共享带来的性能损耗，在进行大规模数据处理或者高性能计算时，物理机的CPU和内存能够以最高效率运行，不需要与其他虚拟机竞争资源。

- 物理机的性能也受到硬件老化和故障的影响，随着物理机使用时间的增长，硬件性能可能会下降，如硬盘出现坏道、CPU散热不良导致降频等问题。

2、虚拟机

- 虚拟机的性能受到物理机资源分配和共享的影响，当多个虚拟机同时运行在一台物理机上，并且对资源需求较高时，可能会出现性能瓶颈，如果多个虚拟机同时竞争有限的CPU资源，可能会导致虚拟机中的应用程序运行缓慢。

- 虚拟机管理软件也在不断优化资源分配算法，以提高虚拟机的性能，并且对于一些对性能要求不是特别高的应用，如小型企业的办公应用服务器，虚拟机完全可以满足需求。

（二）成本考量

1、物理机

- 物理机的采购成本较高，需要购买服务器硬件设备、网络设备等，而且物理机的能源消耗较大，需要持续供电并配备散热设备，这也增加了运营成本，一台高端的企业级物理服务器价格可能在数万元，加上每年的电费和机房维护费用，成本相当可观。

- 物理机的维护成本也较高，需要专业的技术人员进行硬件维护和管理，并且在硬件出现故障时，更换硬件部件的成本也较高。

2、虚拟机

- 虚拟机的采购成本主要是虚拟机管理软件的授权费用（部分开源虚拟机管理软件免费），在硬件方面，由于可以在现有的物理机上创建多个虚拟机，减少了硬件采购数量，从而降低了硬件成本。

- 虚拟机的能源消耗相对较低，因为多个虚拟机共享物理机的硬件资源，相比于多台物理机单独运行，整体的能源消耗更少，而且虚拟机的管理相对简单，不需要太多的专业硬件维护人员，降低了人力成本。

服务器虚拟机和物理机在硬件、软件、性能和成本等多个方面存在着明显的区别，企业在选择使用虚拟机还是物理机时，需要根据自身的业务需求、预算、安全性要求等因素进行综合考虑。