服务器虚拟机和物理机的区别，物理服务器和虚拟机区别在哪里

***：服务器虚拟机和物理机存在多方面区别。物理机是实体硬件设备，有独立的硬件资源，如CPU、内存等。而虚拟机是通过软件在物理机基础上模拟出的虚拟服务器环境。在资源利用上，虚拟机可灵活分配物理机资源。在可移植性方面，虚拟机相对更易迁移。安全性上，物理机硬件故障影响较大，虚拟机可能受宿主机及软件层面安全威胁影响，并且在成本效益、维护管理等方面也各有差异。

本文目录导读：

1. 物理服务器
2. 虚拟机
3. 物理服务器与虚拟机的应用场景

差异、特性与应用场景

在当今的信息技术领域，服务器是数据存储、处理和传输的核心设备，随着技术的发展，服务器的形态逐渐分化为物理服务器和虚拟机两种主要类型，这两种服务器类型在架构、性能、资源管理、安全性等多个方面存在显著的区别，了解这些区别对于企业和组织在构建、管理和优化其IT基础设施方面具有至关重要的意义。

物理服务器

（一）定义与架构

物理服务器是指实实在在的硬件服务器，它由机箱、主板、CPU、内存、硬盘、电源等物理组件构成，这些组件通过硬件接口和总线相互连接，形成一个完整的计算机系统，物理服务器通常运行一个独立的操作系统，如Windows Server、Linux等，并且直接与网络、存储等外部设备相连。

（二）性能特点

1、硬件资源独占性

- 物理服务器的硬件资源完全归其自身使用，它所配备的CPU核心、内存容量和硬盘存储空间都是专门为该服务器上运行的应用程序和服务提供的，这种独占性使得物理服务器在处理大规模、高并发的任务时具有较高的性能稳定性。

- 对于一些对计算能力要求极高的应用，如大型数据库管理系统（如Oracle、SQL Server等）的核心业务处理，物理服务器能够充分发挥其硬件性能优势，一个配备了多核高性能CPU和大容量内存的物理服务器，可以快速处理数据库的复杂查询和事务操作。

2、硬件定制性

- 企业可以根据自身的需求对物理服务器的硬件进行定制化配置，如果企业需要处理大量的图形渲染任务，可以选择配备高端图形处理卡（GPU）的物理服务器；如果需要进行大规模的数据存储，则可以增加大容量的硬盘或者采用高速的磁盘阵列（RAID）技术。

- 这种定制性使得物理服务器能够更好地适应特定的业务需求，在科学研究领域，对于需要进行复杂数值模拟计算的项目，可以定制配置具有大量CPU核心和高速内存的物理服务器，以提高计算效率。

（三）资源管理

1、资源分配相对固定

- 物理服务器的资源分配在硬件安装和配置完成后相对固定，一旦确定了服务器的内存容量为128GB，在不进行硬件升级的情况下，其可用内存就保持在这个水平，这种相对固定的资源分配方式对于一些稳定运行、资源需求可预测的应用是比较合适的。

- 对于企业内部的传统办公应用服务器，如文件服务器，其资源需求相对稳定，可以根据预估的用户数量和文件存储量来配置物理服务器的资源，并且在较长时间内不需要频繁调整。

2、硬件维护与资源扩展

- 当需要对物理服务器的资源进行扩展时，通常需要进行硬件升级，如增加内存、更换硬盘或者升级CPU等操作，这些操作往往需要停机维护，会对正在运行的业务造成一定的影响。

- 在一个运行着企业关键业务应用的物理服务器上，如果要将内存从32GB升级到64GB，需要关闭服务器，打开机箱，插入新的内存条，然后重新启动服务器并进行系统配置，这个过程可能会导致业务中断数小时甚至数天，具体取决于业务的复杂程度和数据迁移等相关操作。

（四）安全性

1、物理隔离带来的安全性

- 物理服务器在硬件层面提供了物理隔离，不同的物理服务器之间，由于硬件设备的独立性，不存在因软件漏洞或配置错误导致的跨服务器安全风险，在一个多租户的数据中心中，如果企业A使用一台物理服务器，企业B使用另一台物理服务器，企业A的服务器上的安全漏洞不会直接影响到企业B的服务器。

- 这种物理隔离对于一些对安全性要求极高的行业，如金融、医疗等行业中的核心业务系统非常重要，银行的核心交易系统通常运行在独立的物理服务器上，以确保交易数据的安全性和完整性。

2、硬件安全防护

- 物理服务器可以配备专门的硬件安全防护设备，如硬件防火墙、加密卡等，这些硬件设备可以在物理层面上对服务器进行保护，防止外部网络攻击和数据泄露。

- 在政府部门的涉密服务器中，会配备硬件加密卡来对敏感数据进行加密存储和传输，同时使用硬件防火墙来阻止未经授权的网络访问。

虚拟机

（一）定义与架构

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，它运行在物理服务器之上，依赖于物理服务器的硬件资源，虚拟机管理程序（Hypervisor）是虚拟机的核心软件，它负责对物理服务器的硬件资源进行抽象和分配，使得多个虚拟机能够共享这些资源，虚拟机可以运行不同的操作系统，如在同一台物理服务器上，可以同时运行Windows虚拟机和Linux虚拟机。

（二）性能特点

1、资源共享与动态分配

- 虚拟机的一个重要特点是资源共享，多个虚拟机可以共享物理服务器的CPU、内存、硬盘等资源，虚拟机管理程序可以根据虚拟机的实际需求动态地分配资源，当一个虚拟机的CPU使用率突然升高时，虚拟机管理程序可以从其他空闲的虚拟机中调配一部分CPU资源给这个繁忙的虚拟机。

- 在企业的开发测试环境中，这种资源共享和动态分配机制非常有用，开发团队可以根据不同项目的需求，灵活地分配虚拟机资源，对于一个小型的Web开发项目，可以分配较少的CPU核心和内存资源，而对于大型的企业级应用开发项目，则可以根据需要动态增加资源分配。

2、性能受限于物理服务器

- 虚拟机的性能最终取决于物理服务器的硬件资源，由于虚拟机是共享物理服务器的资源，如果物理服务器的硬件资源有限或者被多个虚拟机过度占用，虚拟机的性能将会受到影响。

- 在一台配置较低的物理服务器上运行多个虚拟机，如果其中一个虚拟机运行了一个资源密集型的应用程序，如大数据分析任务，可能会导致其他虚拟机的性能下降，出现响应迟缓等问题。

（三）资源管理

1、灵活的资源配置

- 虚拟机的资源配置非常灵活，管理员可以通过虚拟机管理程序轻松地调整虚拟机的CPU核心数量、内存大小、硬盘容量等资源，可以在不重启虚拟机的情况下，将一个虚拟机的内存从2GB调整到4GB，以满足应用程序的临时需求。

- 在云计算环境中，云服务提供商可以根据用户的需求快速地为用户创建和配置虚拟机资源，用户可以根据自己的业务发展情况，随时要求增加或减少虚拟机的资源，如在电商促销活动期间，电商企业可以要求云服务提供商临时增加其Web服务器虚拟机的资源，以应对高流量的冲击。

2、资源利用率高

- 虚拟机通过资源共享提高了物理服务器的资源利用率，在物理服务器上可以同时运行多个虚拟机，每个虚拟机只使用其所需的资源，避免了物理服务器资源的闲置。

- 在一个数据中心中，通过在物理服务器上部署多个虚拟机，可以将物理服务器的CPU利用率从传统的30 - 40%提高到70 - 80%甚至更高，大大提高了企业的IT投资回报率。

（四）安全性

1、软件隔离与安全机制

- 虚拟机之间通过软件实现隔离，虚拟机管理程序提供了安全机制，防止虚拟机之间的非法访问，每个虚拟机都像是一个独立的计算机系统，有自己的操作系统和应用程序，并且在正常情况下，一个虚拟机中的恶意软件或安全漏洞不会直接影响到其他虚拟机。

- 在企业的办公虚拟机环境中，如果一个员工的虚拟机感染了病毒，通过虚拟机管理程序的隔离机制，病毒不会轻易传播到其他员工的虚拟机中。

2、多租户环境的安全挑战

- 在多租户的虚拟机环境中，由于多个用户的虚拟机共享物理服务器资源，存在一定的安全风险，如果虚拟机管理程序存在安全漏洞，可能会被恶意用户利用，从而获取其他用户虚拟机中的数据或者影响其他虚拟机的正常运行。

- 云服务提供商需要不断加强虚拟机管理程序的安全性，采用加密技术、访问控制等多种安全措施来保障多租户环境下的虚拟机安全。

物理服务器与虚拟机的应用场景

（一）物理服务器的应用场景

1、企业核心业务

- 对于企业的核心业务，如金融机构的核心交易系统、大型制造企业的生产管理系统等，物理服务器能够提供更高的性能稳定性和安全性，这些业务对计算能力、数据安全性和可靠性要求极高，物理服务器的硬件独占性和物理隔离特性能够满足这些需求。

2、对硬件有特殊要求的应用

- 一些对硬件有特殊要求的应用，如需要特定的GPU进行图形处理的影视特效制作、需要高速网络接口进行实时数据采集和处理的工业控制系统等，物理服务器可以通过定制化的硬件配置来满足这些应用的需求。

（二）虚拟机的应用场景

1、开发测试环境

- 在企业的开发测试环境中，虚拟机的灵活性和资源共享特性非常适合，开发人员可以快速创建和销毁虚拟机，根据不同的项目需求灵活配置虚拟机资源，并且可以在同一台物理服务器上模拟多种不同的操作系统和应用环境，提高开发和测试效率。

2、中小企业的IT基础设施

- 对于中小企业来说，虚拟机可以降低IT基础设施的成本，通过在少量的物理服务器上部署多个虚拟机，可以满足企业的办公应用、邮件服务、网站服务等多种需求，同时还可以根据企业的发展情况灵活调整资源配置。

物理服务器和虚拟机在多个方面存在显著区别，物理服务器以其硬件独占性、定制性和物理隔离安全性在企业核心业务和特殊硬件需求应用方面具有优势；而虚拟机凭借资源共享、动态分配和灵活的资源配置在开发测试环境和中小企业IT基础设施建设方面表现出色，企业和组织在选择服务器类型时，需要根据自身的业务需求、预算、安全性要求等多方面因素进行综合考虑，以构建最适合自身发展的IT基础设施。