虚拟机使用虚拟化技术在物理机器上创建虚拟硬件，即计算机的虚拟版本。运行虚拟机的物理机器称为主机，在主机上运行的虚拟机称为客机。

每个客机虚拟机都在主机上的隔离分区上运行，与其他客机完全隔离。您可以在单个宿主机（通常是服务器）上托管多个虚拟机，并在称为 Hypervisor 的软件层上运行。

Hypervisor 将宿主机的物理资源（例如计算资源、内存或存储空间）抽象化到可根据需要预配和动态分配给客机虚拟机的池中，从而提供更高的灵活性并提高整体效率。

一般来说，虚拟机分为两类：进程虚拟机和系统虚拟机。

• 进程虚拟机：进程虚拟机（也称为应用虚拟机或托管式运行时环境 [MRE]）会在应用或单个进程运行时创建操作系统的虚拟环境，并在退出时立即销毁它。借助进程虚拟机，您可以创建独立于平台的环境，让应用或进程在任何平台上都能以相同的方式运行。
• 系统虚拟机 ：系统虚拟机（有时称为硬件虚拟机）会模拟完整的操作系统，允许多个操作系统环境位于同一机器上。通常，这是指人们在谈论“虚拟机”时所谓的虚拟机类型。系统虚拟机可以运行自己的操作系统和应用，而 Hypervisor 监控物理宿主机的资源并在系统虚拟机之间分配这些资源。

最近，您可能还听到过有人在讨论云端虚拟机或云虚拟机。云虚拟机就是在云端虚拟服务器上运行的虚拟机。许多云服务提供商都允许您在他们的基础设施上创建并运行云虚拟机，这样您可以将他们强大的服务器用作宿主机，并利用内存和网络存储等其他软件定义服务。

观看下面的虚拟机端到端视频，详细了解虚拟机在云计算中的用途，以及您的企业可以利用云虚拟机做些什么。

不过，在运行虚拟机时，您需要注意一些事项。虚拟机的最大潜在挑战之一是，如果宿主机不够可靠，运行多个操作系统和 Hypervisor 层可能会导致性能下降。此外，虚拟硬件的效率可能不如物理机器的物理硬件。

不过，选择使用云服务提供商提供的虚拟机可以克服许多此类问题。与传统虚拟机相比，云虚拟机具有诸多优势，因为它们可让组织利用整个数据中心的计算机（而非单个机器）的计算能力。

例如，Google Cloud 虚拟机的规模可以扩展，以添加更高级的 CPU 和更多内存。它还根据客户对计算密集型工作负载、高内存配置或机器学习或高性能计算等要求苛刻的工作负载的特定需求优化其机器类型。

Google Cloud 甚至提供安全强化型虚拟机，可进一步提高虚拟机实例的安全性和可验证的完整性。Google Cloud 安全强化型虚拟机利用先进的平台安全功能和控制措施，保护企业工作负载免受远程攻击、权限提升和恶意内部人员等威胁的侵扰。

虚拟机是虚拟化计算资源的基本组成要素，在创建任何应用、工具或环境（无论是在云端还是本地）时发挥着主要作用。

以下是企业使用虚拟机的几种较为常见的方式：

• 整合服务器：可以将多个物理机器重新配置为虚拟机，并与其他虚拟机一起在主机上运行，帮助组织减少物理机器的数量。
• 创建开发和测试环境：虚拟机可以充当隔离的测试和开发环境，这些环境包含全部功能但对周围的基础设施没有任何影响。
• 支持 DevOps：虚拟机可轻松关闭或开启、迁移和调整，这提供了最大的开发灵活性。
• 实现工作负载迁移：虚拟机提供的灵活性和可移植性是提高迁移计划速度的关键。
• 提高灾难恢复能力和业务连续性： 使用虚拟机在云环境中复制系统，可以提高安全性和确定性。此外，您还可以持续更新这些云环境。
• 创建混合环境：虚拟机为创建与本地环境并行的云环境奠定了基础，提供了出色的灵活性，而且不需要放弃旧版系统。

Compute Engine 是 Google Cloud 提供的灵活虚拟机产品，可让您在 Google 的基础设施上创建并运行预定义或自定义大小的虚拟机。Compute Engine 提供您需要的所有工具，以帮助您加速数字化转型并将现有应用迁移到云端。

利用 Compute Engine，您可以验证、运行和迁移系统，而无需重写应用、修改映像或更改管理流程。

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