相对物理服务器,虚拟机有哪些优势，物理服务器和虚拟机区别在哪里

***：本内容主要探讨虚拟机相对物理服务器的优势以及两者的区别。虚拟机优势众多，例如在资源利用上更灵活高效，可根据需求分配资源；在部署方面更便捷快速，能节省时间成本等。物理服务器是实体硬件设备，而虚拟机是通过软件模拟出来的虚拟服务器环境。两者在硬件依赖性、资源分配灵活性、可扩展性、管理维护成本等方面都存在明显区别。

《物理服务器与虚拟机：深入剖析虚拟机的优势》

一、资源利用效率

1、硬件资源灵活分配

- 物理服务器通常是将硬件资源固定分配给特定的应用或服务，一台具有16GB内存、4个CPU核心的物理服务器，如果要运行两个应用，可能会简单地将8GB内存和2个CPU核心分配给每个应用，这种分配方式往往不够灵活，可能会出现某个应用在某些时段对资源需求较低，而另一个应用资源紧张却无法共享的情况。

- 虚拟机则不同，虚拟机管理程序（如VMware vSphere、Hyper - V等）可以根据虚拟机内部运行的应用需求动态调整资源分配，在一个数据中心的多个虚拟机环境中，当一台虚拟机上运行的数据库在夜间备份时对CPU和内存需求大增，虚拟机管理程序可以从其他空闲的虚拟机中暂时调配部分资源给它，等备份完成后再回收资源重新分配，这种灵活的资源分配方式可以大大提高硬件资源的整体利用率，据统计，在企业级数据中心环境中，采用虚拟机技术后，硬件资源的平均利用率可以从物理服务器的30% - 40%提升到60% - 80%。

2、整合硬件资源

- 物理服务器在传统的IT架构下，往往会存在服务器资源闲置的情况，企业为了满足不同业务的需求，可能会购买多台物理服务器，每台服务器运行特定的业务，但实际上，这些服务器的CPU、内存等资源可能并没有得到充分利用。

- 虚拟机允许将多个虚拟机整合到一台物理服务器上，一个企业有邮件服务器、文件服务器、Web服务器等不同类型的服务器需求，通过虚拟机技术，可以在一台高性能的物理服务器上创建多个虚拟机，分别运行这些不同的服务，这不仅减少了物理服务器的数量，降低了硬件采购成本、机房空间占用和电力消耗，还提高了资源的整合度，从成本角度来看，对于一个拥有100台物理服务器的企业，如果通过虚拟机技术将其整合到20 - 30台物理服务器上，硬件采购成本可以降低约30% - 50%，电力成本和机房制冷成本也会有显著下降。

二、部署与管理便捷性

1、快速部署

- 物理服务器的部署过程相对繁琐，从硬件采购、上架、安装操作系统、配置网络等环节，往往需要较长的时间周期，采购一台新的物理服务器可能需要数周的时间，安装操作系统和配置软件环境又需要数天，一旦物理服务器出现硬件故障，恢复过程也较为复杂，可能需要更换硬件部件并重新安装系统和配置。

- 虚拟机的部署则非常迅速，通过虚拟机模板，管理员可以在几分钟内创建出一个新的虚拟机，在一个企业的开发测试环境中，开发人员需要频繁创建不同配置的测试服务器，使用虚拟机技术，管理员可以预先创建好不同操作系统和软件配置的虚拟机模板，开发人员只需根据自己的需求选择模板，即可快速创建出所需的测试环境，大大缩短了项目的开发周期，在一些云服务提供商的环境中，用户可以通过自助式的虚拟机创建界面，在几分钟内就获得一个全新的虚拟机实例，随时开展业务。

2、集中管理

- 物理服务器的管理需要管理员对每台服务器进行单独的操作，包括硬件监控、系统更新、安全配置等，在一个拥有大量物理服务器的企业数据中心，这种管理方式效率低下且容易出错，要对100台物理服务器进行操作系统安全补丁更新，管理员需要一台一台地登录服务器进行操作，这不仅耗时，而且可能会因为人为疏忽导致部分服务器更新失败。

- 虚拟机可以通过虚拟机管理平台进行集中管理，管理员可以在一个统一的界面上对多个虚拟机进行创建、启动、停止、删除、资源分配调整、备份恢复等操作，虚拟机管理平台还可以对虚拟机的运行状态进行实时监控，一旦出现异常可以及时发出警报，VMware的vCenter管理平台可以对数据中心内的成百上千个虚拟机进行集中管理，方便企业进行大规模的IT运维管理，提高管理效率和降低管理成本，据调查，采用虚拟机集中管理方式后，企业IT运维管理的人力成本可以降低约40% - 50%。

三、故障隔离与恢复能力

1、故障隔离

- 在物理服务器上，如果一个应用程序出现故障，例如某个进程占用大量CPU资源或者内存泄漏，很可能会影响到整个物理服务器上运行的其他应用程序，因为物理服务器的硬件资源是共享的，没有有效的隔离机制。

- 虚拟机则具有良好的故障隔离特性，每个虚拟机在逻辑上是相互独立的，就好像是独立的物理服务器一样，在一台物理服务器上运行着三个虚拟机，分别是生产环境的数据库服务器、测试环境的Web服务器和开发环境的应用服务器，如果测试环境的Web服务器遭到恶意软件攻击或者出现软件故障，它不会影响到其他两个虚拟机的正常运行，这种故障隔离特性提高了整个IT系统的稳定性和可靠性。

2、快速恢复

- 当物理服务器出现故障时，恢复数据和服务往往是一个复杂且耗时的过程，如果没有完善的备份和灾难恢复方案，可能会导致长时间的业务中断，一台物理服务器的硬盘损坏，如果没有热备盘或者有效的备份机制，可能需要重新安装操作系统、配置软件环境，然后从备份磁带或者其他存储设备中恢复数据，这个过程可能需要数小时甚至数天。

- 虚拟机具有多种快速恢复的手段，虚拟机可以进行定期的快照备份，当虚拟机出现故障时，可以快速回滚到之前的快照状态，在一个虚拟机上进行软件升级测试，如果升级后出现问题，可以直接回滚到升级前的快照，使虚拟机恢复到正常运行状态，这个过程可能只需要几分钟，虚拟机还可以利用虚拟机管理平台的高可用性（HA）功能，当一台物理服务器上的虚拟机出现故障时，虚拟机管理平台可以自动在其他物理服务器上重新启动该虚拟机，最大限度地减少业务中断时间，在一些企业的关键业务应用中，通过虚拟机的快速恢复功能，业务中断时间可以从物理服务器故障时的数小时缩短到数分钟甚至数秒。