什麼是 VM 虛擬機?|Skycloud

VM 是一種能在單一硬體上模擬多台電腦的技術,具備 高彈性、強隔離性與良好擴充性,廣泛應用於企業伺服器、雲端運算、開發測試與資安領域。在雲端運算與現代 IT 架構中,VM虛擬機是不可或缺的基礎技術,不論是企業伺服器整合、程式開發測試,甚至資安演練,都能看到 VM 的身影。
➤VM是什麼?
➤VM的用途與優勢
➤VM與實體機的差別
➤VM 是虛擬主機嗎?
VM是什麼?
VM 是「虛擬機器」或「虛擬機」英文全名 Virtual Machine,是一種「在電腦中模擬另一台電腦」的技術。
VM 是在一台實體電腦(Host) 裡,透過虛擬機管理程式,模擬出完整的電腦系統,包含 CPU、記憶體、硬碟、網路…等,VM 可以建立出多台獨立運作的「虛擬電腦」,並且每一台虛擬機都可以安裝自己的作業系統,如 Windows、Linux,並像實體電腦一樣運行程式、存取檔案、連接網路。對使用者來說,VM 看起來就像一台真正的電腦。
VM 運作原理
實體硬體(Host Machine):提供 CPU、RAM、硬碟等資源。
Hypervisor(虛擬機管理程式):負責將實體資源分配給不同的 VM。
裸機型:直接運行在硬體上,效能較高。
宿主型:安裝在作業系統上,彈性較大。
虛擬機(Guest Machine):在 VM 內可安裝 Windows、Linux 等作業系統,彼此獨立運作。
VM的用途與優勢
VM 的用途涵蓋了 節省成本、提升效率、方便測試、加強安全、確保業務連續性,幾乎是現代 IT 架構與雲端服務不可或缺的基礎。
伺服器整合
傳統上一台伺服器通常只跑一個應用程式,導致硬體資源浪費。透過 VM,可以在同一台實體伺服器上同時運行多個虛擬機,每台 VM 分別承載不同應用,提升資源利用率並降低硬體成本。跨平台測試與開發
開發人員經常需要在不同作業系統環境(Windows、Linux、macOS)測試程式,VM 能快速建立多個環境,方便開發與除錯,避免需要準備多台實體電腦。教育與學習
VM 可以模擬不同系統,讓學生練習安裝、操作、網路配置,甚至資安攻防演練。使用 VM 測試錯誤設定或惡意程式,不會影響到真實主機。雲端運算與服務
雲端平台大多以 VM 為基礎,企業能依需求彈性建立或刪除 VM,快速擴充或縮減 IT 資源。備份與災難復原
VM 支援「快照」功能,可以快速還原到某個時間點,當伺服器當機或資料毀損時,能迅速復原,確保業務不中斷。
※快照(Snapshot) 是指在某一個時間點,將整個虛擬機的狀態完整保存下來的技術,快照是保存 VM 當下狀態,適合短期還原,而備份則是長期保存資料,兩者功能不同。資安與隔離環境
VM 的獨立性很適合用來測試病毒、惡意程式或進行駭客演練,即使 VM 出現問題,也不會影響其他 VM 或實體電腦。
VM與實體機的差別
實體機 (Physical Machine) 指的是傳統的電腦或伺服器,直接運行在硬體上。它的 CPU、記憶體、硬碟等資源,全部只提供給單一作業系統使用;換句話說,一台實體機通常「只能安裝並運行一個主要系統」,例如 Windows Server 或 Linux,如果要再建立另一個系統,就必須額外準備新的硬體設備。
VM 虛擬機 (Virtual Machine) 則是透過虛擬化技術,讓一台實體主機可以同時模擬出多台獨立的「虛擬電腦」。這些虛擬電腦各自擁有獨立的作業系統與應用程式,彼此之間互不影響;比方說,在同一台實體主機上,可以同時跑 Windows、Linux,甚至是不同版本的系統,而不用額外購買多台伺服器。
在資源利用率方面,VM 能更有效率地分配硬體,讓一台主機能同時支援多種工作,降低設備成本,相對來說,實體機的資源專屬性雖然能確保最佳效能,但彈性與擴充性較差。
在維護與復原上,VM 可以透過快照或映像檔快速備份與還原,甚至能隨時搬移到不同的主機,而實體機若要備份或更換,往往需要花時間重新安裝系統與配置環境。
總結來說,實體機追求效能與穩定,VM 則強調彈性與資源整合,兩者的差別就在於「一台硬體只能跑一個系統」(實體機) 與「一台硬體能虛擬出多個獨立系統」(VM)。
如果要用比喻的話...
實體機:像是一棟「單一住宅」,整棟房子只能住一戶人家,資源專屬但彈性差。
VM:像是一棟「大樓」,一棟大樓(實體主機) 裡可以分隔成多個房間(VM),每戶各自獨立,資源可調整利用。
特點 | VM 虛擬機 | 實體機 |
---|---|---|
定義 | 透過軟體模擬出的「虛擬電腦」 | 真實的電腦硬體(伺服器或PC) |
資源分配 | 由 Hypervisor(虛擬機管理程式) 分配 CPU、記憶體、硬碟給多台 VM 共用 | 硬體資源專屬,全部只能給一台系統使用 |
隔離性 | 多台 VM 彼此獨立,互不影響 | 單一系統,沒有多重隔離 |
系統安裝 | 可以同時安裝多種 OS (Windows、Linux…) | 只能安裝一種 OS |
擴充性 | 可快速建立、刪除、複製或搬移 VM | 擴充需要加裝或更換硬體,成本高且速度慢 |
成本效益 | 一台實體主機可跑多台 VM,硬體利用率高 | 一台實體主機只能提供一台系統 |
備份與復原 | 支援快照與快速還原 | 備份需透過額外軟體或硬體 |
效能 | 會有少量虛擬化開銷 (取決於硬體與 Hypervisor 技術) | 直接使用硬體,效能最佳 |
VM 是虛擬主機嗎?
VM 是虛擬主機嗎?嚴格來說,VM 虛擬機 不等於 虛擬主機,但兩者之間有密切的關係。
VM 虛擬機:
是一種技術或環境,透過軟體虛擬化,在一台實體伺服器上「模擬出多台獨立電腦」。每個 VM 都能安裝作業系統、執行程式,就像一台真正的電腦。虛擬主機(Virtual Hosting / Shared Hosting):
是一種網站託管服務。服務商在一台實體伺服器上劃分出多個空間,讓不同客戶放置網站。使用者不需要擁有整台伺服器,只需租用其中一部分資源。
兩者的關係,在於...很多虛擬主機服務,其實就是利用 VM 或容器技術 在伺服器上建立出來的,但「虛擬主機」更偏向於一種 商業服務 的名詞,而「VM」則是 技術層面 的概念。
用簡單的情境來比喻:
VM:像是「一間房子裡劃分出多個獨立的套房」,技術上可行。
虛擬主機:像是「房東把套房租給不同租客」,是一種對外提供的服務。
所以 VM 不是 虛擬主機,VM 是技術,虛擬主機是服務,兩者不能完全劃上等號,但虛擬主機的背後,往往就是靠 VM 或類似的虛擬化技術來實現的。
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