虚拟机跟服务器的差别，虚拟机和服务器的区别

***：虚拟机与服务器存在多方面差别。服务器是物理设备，为网络中的其他计算机提供服务。而虚拟机是通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的计算机系统，运行于物理服务器之上。服务器有独立的硬件资源，性能取决于自身硬件配置。虚拟机共享所在服务器的硬件资源，其资源分配可灵活调整。在使用场景上，服务器用于提供各种网络服务，虚拟机可用于测试、隔离环境搭建等多种用途。

本文目录导读：

1. 概念概述
2. 硬件资源方面的区别
3. 性能方面的区别
4. 安全性方面的区别
5. 成本方面的区别
6. 应用场景方面的区别

《虚拟机与服务器：深度解析两者的区别》

概念概述

（一）服务器

服务器是一种高性能的计算机设备，旨在为网络中的其他设备（如客户端计算机、移动设备等）提供各种服务，这些服务包括但不限于文件存储、数据处理、网络管理、应用程序运行等，服务器通常具备强大的硬件配置，例如多个高性能处理器、大容量内存、高速硬盘以及冗余电源等，以确保能够稳定、高效地处理大量并发请求。

从物理形态上看，服务器可以是一个独立的塔式机箱，也可以是机架式设备，放置在数据中心的机架上，还可以是刀片式服务器，多个刀片服务器模块共享电源、散热等基础设施。

（二）虚拟机

虚拟机是一种通过软件模拟的计算机系统，它运行在物理服务器或其他硬件平台之上，利用物理硬件资源创建出一个或多个独立的虚拟计算环境，每个虚拟机都具有自己的虚拟硬件，包括虚拟处理器、虚拟内存、虚拟磁盘等，就像一台独立的物理计算机一样，虚拟机依赖于虚拟机管理程序（Hypervisor），虚拟机管理程序负责在物理硬件和虚拟机之间进行资源分配、隔离和管理。

硬件资源方面的区别

（一）资源分配方式

1、服务器

- 服务器的硬件资源分配相对直接，服务器可能配备了多个物理CPU核心、大量的物理内存（如数百GB甚至数TB）和大容量的硬盘（可以是传统机械硬盘或固态硬盘），这些硬件资源是物理存在的，并且在服务器部署时就基本确定了其总量，一个数据中心的文件服务器可能配备了8个物理CPU核心、512GB内存和10TB的硬盘空间，这些资源由服务器操作系统直接管理，并且在服务器运行过程中，虽然可以进行一定程度的资源调整（如调整内存分配给不同的服务进程），但调整的范围仍然受到物理硬件的限制。

2、虚拟机

- 虚拟机的资源分配是基于物理服务器的硬件资源，通过虚拟机管理程序进行动态分配，虚拟机管理程序可以将物理服务器的CPU、内存、磁盘等资源按照预先设定的规则分配给各个虚拟机，一个物理服务器有16个CPU核心、1TB内存，虚拟机管理程序可以创建多个虚拟机，将其中4个CPU核心和256GB内存分配给虚拟机A，将另外6个CPU核心和384GB内存分配给虚拟机B等，这种分配方式更加灵活，可以根据不同虚拟机的需求随时调整，只要物理服务器的资源总量允许。

（二）硬件资源的独立性

1、服务器

- 服务器的硬件资源是独立存在的，并且在物理上与其他服务器隔离，一台服务器的硬件故障通常不会直接影响其他服务器的运行（除非存在网络或存储等共享设备的关联故障），如果一台服务器的硬盘出现故障，只会影响到该服务器上存储的数据和运行的服务，而不会影响到数据中心里其他服务器上的业务。

2、虚拟机

- 虚拟机的硬件资源虽然在逻辑上是独立的，但在物理上依赖于其所在的物理服务器，如果物理服务器出现硬件故障，例如CPU过热导致物理服务器宕机，那么运行在该物理服务器上的所有虚拟机都会受到影响，不过，现代的虚拟机管理技术可以通过一些手段来减轻这种影响，如虚拟机的实时迁移技术，可以将正在运行的虚拟机迁移到其他健康的物理服务器上继续运行。

（三）硬件资源的可扩展性

1、服务器

- 服务器的硬件可扩展性受到其物理架构的限制，对于传统的塔式服务器，扩展硬件可能需要打开机箱，添加或更换硬件组件，如增加内存模块、更换更大容量的硬盘等，机架式服务器和刀片式服务器在设计上相对便于扩展，但仍然需要一定的硬件安装和配置过程，要扩展一台机架式服务器的内存，可能需要购买与现有内存兼容的内存模块，关闭服务器电源，插入新的内存模块并进行BIOS设置等操作，服务器的硬件扩展通常需要考虑硬件兼容性、电源供应、散热等多方面的因素。

2、虚拟机

- 虚拟机的可扩展性主要体现在软件层面，只要物理服务器有足够的资源余量，虚拟机可以相对轻松地增加资源分配，通过虚拟机管理程序的管理界面，可以方便地为虚拟机增加CPU核心数、内存大小或者磁盘容量，这种扩展不需要像服务器那样进行物理硬件的安装和配置，并且可以在虚拟机运行过程中进行（部分操作可能需要短暂的暂停或重启虚拟机）。

性能方面的区别

（一）处理能力

1、服务器

- 服务器由于其强大的物理硬件配置，通常具有较高的处理能力，特别是在处理大规模、高并发的任务时，服务器的多个CPU核心、大容量内存和高速磁盘I/O可以协同工作，高效地处理大量的请求，一个大型电子商务网站的服务器，在促销活动期间可能需要同时处理数以万计的用户订单请求、商品查询请求等，服务器可以利用其多核心的CPU并行处理这些请求，快速地从数据库中读取和写入数据，确保用户能够及时得到响应。

2、虚拟机

- 虚拟机的处理能力取决于其分配到的物理资源，虽然虚拟机可以模拟出多个CPU核心和一定量的内存，但由于其是共享物理服务器资源，在处理能力上相对服务器可能会受到一定限制，特别是当多个虚拟机同时竞争物理服务器的资源时，例如在物理服务器的CPU资源已经接近饱和的情况下，虚拟机的性能可能会下降，不过，如果虚拟机所在的物理服务器资源充足，并且虚拟机管理程序能够有效地进行资源分配和调度，虚拟机也可以提供相当不错的处理能力，满足许多中小规模应用的需求。

（二）磁盘I/O性能

1、服务器

- 服务器可以直接使用高性能的磁盘设备，如企业级的固态硬盘（SSD）或高速的机械硬盘阵列（如RAID阵列），这些磁盘设备可以提供较高的顺序读写速度和随机读写速度，一个使用RAID 0阵列的服务器，其磁盘I/O速度可以比单个普通机械硬盘提高数倍，服务器的磁盘I/O性能在处理大量数据存储和读取任务时非常重要，如数据库服务器需要快速地从磁盘中读取和写入数据记录。

2、虚拟机

- 虚拟机的磁盘I/O性能受到多种因素的影响，虚拟机的磁盘是虚拟磁盘，它是在物理服务器的磁盘上划分出来的一部分空间，虚拟机的磁盘I/O操作需要通过虚拟机管理程序与物理磁盘进行交互，这一过程可能会引入一定的性能损耗，如果多个虚拟机同时对物理磁盘进行大量的I/O操作，可能会导致磁盘I/O竞争，从而降低每个虚拟机的磁盘I/O性能，不过，一些先进的虚拟机管理技术可以通过缓存机制、I/O调度优化等手段来提高虚拟机的磁盘I/O性能。

（三）网络性能

1、服务器

- 服务器通常配备多个高性能的网络接口卡（NIC），可以提供较高的网络带宽和较低的网络延迟，一个企业级服务器可能配备10GbE甚至更高速度的网络接口卡，能够快速地处理网络数据的传输，服务器在网络架构中往往处于核心位置，如作为网络中的文件服务器、邮件服务器等，需要高效地与众多客户端进行数据交互，其网络性能直接影响到整个网络服务的质量。

2、虚拟机

- 虚拟机的网络性能同样依赖于物理服务器的网络接口，虚拟机通过虚拟网络设备与物理网络连接，虚拟机管理程序负责网络数据包的转发和调度，在共享物理网络接口的情况下，多个虚拟机之间可能会出现网络带宽竞争的情况，不过，现代的虚拟机管理技术可以采用虚拟交换机、网络流量整形等技术来优化虚拟机的网络性能，确保虚拟机在网络传输方面能够满足不同应用的需求。

安全性方面的区别

（一）物理安全性

1、服务器

- 服务器的物理安全性非常重要，由于服务器通常存储着大量的关键数据和运行着重要的业务系统，数据中心会采取一系列措施来确保服务器的物理安全，服务器放置在专门的数据中心机房，机房有严格的门禁系统、监控系统、防火、防水、防盗等措施，只有授权人员才能进入机房，并且对服务器的物理操作（如开机、关机、插拔硬件等）也需要严格的审批和操作流程。

2、虚拟机

- 虚拟机的物理安全在一定程度上依赖于其所在的物理服务器的物理安全，虚拟机还面临着逻辑层面的安全问题，由于多个虚拟机共享物理服务器的资源，如果虚拟机管理程序存在安全漏洞，可能会导致虚拟机之间的安全隔离被破坏，一个虚拟机可能会受到其他虚拟机的攻击，恶意的虚拟机可能会通过虚拟机管理程序的漏洞尝试获取其他虚拟机的内存数据或者干扰其他虚拟机的运行。

（二）数据安全性

1、服务器

- 服务器上的数据安全性主要通过操作系统安全机制、数据加密、访问控制等手段来保障，服务器操作系统（如Windows Server、Linux等）可以设置用户账号和权限，对不同的用户或用户组进行访问控制，可以采用数据加密技术（如磁盘加密、文件加密等）来保护数据的机密性，企业的财务服务器上的数据可以通过加密存储，即使硬盘被盗取，没有解密密钥也无法获取数据内容。

2、虚拟机

- 虚拟机的数据安全性除了上述的常规手段外，还需要考虑虚拟机之间的隔离性，虚拟机管理程序需要确保不同虚拟机之间的数据不会相互泄露，虚拟机的备份和恢复策略也非常重要，由于虚拟机是基于软件的模拟环境，虚拟机的备份和恢复相对服务器可能会更加复杂，需要考虑虚拟机的状态（如运行中的虚拟机的内存状态）、虚拟磁盘的一致性等问题。

（三）网络安全

1、服务器

- 服务器在网络安全方面需要防范来自外部网络（如互联网）和内部网络的攻击，通常会部署防火墙、入侵检测系统（IDS）、防病毒软件等网络安全设备和软件，一个Web服务器需要防止来自互联网的SQL注入攻击、DDoS攻击等，同时也要防止内部网络中的恶意用户的非法访问。

2、虚拟机

- 虚拟机的网络安全除了依靠物理服务器所在网络的安全防护措施外，还需要在虚拟机层面进行安全配置，每个虚拟机可以设置自己的防火墙规则，限制网络访问，虚拟机管理程序也需要对虚拟机之间的网络通信进行安全监控，防止虚拟机之间的恶意网络攻击。

成本方面的区别

（一）硬件采购成本

1、服务器

- 服务器的硬件采购成本相对较高，一台高性能的服务器可能需要数万元甚至数十万元，服务器的硬件成本包括CPU、内存、硬盘、网络接口卡、电源等组件的成本，以及服务器机箱、散热系统等配套设备的成本，一台配备了两颗高端多核CPU、大容量内存和高速磁盘阵列的企业级服务器，其硬件采购成本可能在10万元以上，随着服务器性能的提升，其硬件成本也会相应增加。

2、虚拟机

- 虚拟机本身不需要单独采购硬件设备（除了运行虚拟机管理程序的物理服务器），如果企业已经有了物理服务器，通过在现有服务器上安装虚拟机管理程序来创建虚拟机的成本主要是软件许可证的成本（如果使用商业的虚拟机管理软件），对于一些开源的虚拟机管理程序（如KVM等），则几乎没有软件成本，所以从硬件采购的角度来看，虚拟机在初始硬件成本上具有较大的优势。

（二）运营成本

1、服务器

- 服务器的运营成本包括电力消耗、机房空间占用、硬件维护等方面的成本，服务器通常需要持续运行，其电力消耗较大，特别是高性能的服务器，一个大型数据中心的服务器集群每年的电力消耗可能是一笔非常可观的费用，服务器需要占用一定的机房空间，机房的建设和维护成本也需要分摊到每台服务器上，服务器的硬件维护（如硬件故障维修、硬件升级等）也需要专业的技术人员和相应的备件，这也增加了运营成本。

2、虚拟机

- 虚拟机的运营成本相对较低，由于多个虚拟机可以共享物理服务器的资源，在电力消耗方面相对服务器集群会减少，虚拟机不需要单独的机房空间（除了物理服务器占用的空间），并且虚拟机的维护相对简单，虚拟机的软件更新、配置调整等操作可以通过虚拟机管理程序的管理界面进行，不需要像服务器那样进行大量的物理操作，从而降低了维护成本。

（三）软件许可成本

1、服务器

- 服务器上运行的操作系统、数据库管理系统、应用程序等软件通常需要购买相应的软件许可证，这些软件许可证的成本根据软件的类型、功能和使用规模等因素而有所不同，一个企业级的数据库管理系统（如Oracle数据库）的软件许可证可能非常昂贵，尤其是对于大规模的企业应用场景。

2、虚拟机

- 虚拟机的软件许可成本情况较为复杂，如果虚拟机运行的是与服务器相同的操作系统和应用程序，其软件许可证成本可能与服务器类似，如果采用一些软件的虚拟化版本或者按虚拟机数量进行许可的软件，其成本计算方式可能会有所不同，一些虚拟化的操作系统许可证可能会根据虚拟机的数量或者物理服务器的处理器数量进行定价，这可能会比传统的服务器软件许可证成本更具灵活性。

应用场景方面的区别

（一）服务器

1、大型企业核心业务

- 大型企业的核心业务，如企业资源规划（ERP）系统、客户关系管理（CRM）系统、大型数据库等，通常需要部署在服务器上，这些业务系统对处理能力、数据安全性、稳定性等要求极高，一个跨国企业的ERP系统需要处理全球各个分支机构的财务、人力资源、供应链等数据，服务器的高性能硬件和独立的运行环境能够确保系统的稳定运行，并且能够方便地进行硬件扩展以满足企业业务的增长需求。

2、网络服务提供商

- 网络服务提供商，如互联网服务提供商（ISP）、域名注册商等，需要服务器来提供各种网络服务，ISP需要服务器来进行用户认证、流量控制、网络地址分配等服务，这些服务器需要具备高网络性能和大容量的存储能力，以满足大量用户的需求，服务器的物理安全性和网络安全性对于网络服务提供商来说至关重要，因为一旦服务器出现故障或者安全漏洞，可能会影响到众多用户的网络服务体验。

（二）虚拟机

1、开发和测试环境

- 虚拟机非常适合用于开发和测试环境，开发人员可以在虚拟机上快速创建不同的操作系统环境，用于开发和测试软件应用程序，一个软件开发团队需要在Windows、Linux等不同操作系统下测试其开发的软件产品，通过虚拟机，他们可以在一台物理服务器上创建多个虚拟机，每个虚拟机安装不同的操作系统，并且可以方便地对虚拟机的配置进行调整，如增加或减少内存、磁盘空间等，当测试过程中出现问题（如系统崩溃、软件安装失败等），可以轻松地删除虚拟机并重新创建，不会影响到其他开发和测试环境。

2、中小企业办公应用

- 对于中小企业来说，虚拟机可以满足其办公应用的需求，中小企业可能没有足够的预算购买多台服务器来运行不同的办公应用，如邮件服务器、文件服务器、办公软件服务器等，通过在一台物理服务器上创建多个虚拟机，可以将不同的办公应用分别部署在不同的虚拟机上，一个虚拟机可以作为邮件服务器，另一个虚拟机可以作为文件服务器，这样既可以节省硬件成本，又可以方便地进行管理和维护。

虚拟机和服务器在硬件资源、性能、安全性、成本和应用场景等方面存在着诸多区别，企业和组织在选择使用虚拟机还是服务器时，需要根据自身的业务需求、预算、技术能力等多方面因素进行综合考虑。