虚拟机与主机局域网的区别，虚拟机与主机局域网

***：虚拟机局域网和主机局域网存在多方面区别。主机局域网是物理主机所在的网络环境，基于真实的网络硬件构建。而虚拟机局域网是在虚拟机软件创建的虚拟环境中的网络。在网络拓扑结构上，虚拟机局域网可由虚拟机软件灵活配置，与主机局域网的物理拓扑不同。在网络地址方面，两者可分别设定不同的IP地址段等。虚拟机局域网可模拟多种网络场景，用于测试、开发等用途，与主机局域网有不同的功能定位。

本文目录导读：

1. 虚拟机与主机局域网的基本概念
2. 网络连接方式的区别
3. IP地址分配的区别
4. 安全特性的区别
5. 资源利用的区别

《虚拟机与主机局域网：差异剖析与深度解析》

虚拟机与主机局域网的基本概念

（一）虚拟机

虚拟机（Virtual Machine，VM）是通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统，它在主机（物理机）的操作系统之上创建一个虚拟的操作系统环境，用户可以在这个虚拟环境中安装和运行各种软件，就如同在独立的物理计算机上操作一样。

（二）主机局域网

主机局域网（Local Area Network，LAN）是指在主机所在的有限地理范围内，由主机、网络设备（如路由器、交换机等）以及连接它们的通信线路组成的网络，在这个网络中，主机可以与同一局域网内的其他设备进行通信，实现资源共享、数据传输等功能。

网络连接方式的区别

（一）虚拟机网络连接模式

1、桥接模式

- 在桥接模式下，虚拟机就像局域网中的一台独立的物理主机，虚拟机的网络适配器直接连接到主机所在的物理网络，虚拟机可以获取与主机同网段的IP地址，这意味着虚拟机可以直接与局域网内的其他主机、设备进行通信，就如同它是一个真实的物理设备插入到网络中一样。

- 在企业网络中，如果主机连接到办公局域网，虚拟机采用桥接模式时，可以被局域网内的其他计算机通过其IP地址直接访问，同时虚拟机也可以访问局域网内的共享资源，如打印机、文件服务器等。

2、NAT模式

- NAT（Network Address Translation）模式下，虚拟机通过主机的网络连接来访问外部网络，虚拟机有一个内部的私有IP地址，当虚拟机向外部网络发送数据时，主机的NAT服务会将虚拟机的私有IP地址转换为主机的公网IP地址，实现对外通信。

- 对于局域网内的其他主机来说，它们无法直接访问处于NAT模式下的虚拟机，因为虚拟机的IP地址是内部私有的，这种模式适用于在主机上创建虚拟机进行测试等场景，既可以让虚拟机访问外部网络，又能保护虚拟机内部网络的安全性。

3、仅主机模式

- 仅主机模式下，虚拟机只能与主机进行通信，以及与主机上的其他采用相同仅主机模式的虚拟机进行通信，虚拟机无法直接访问外部网络，它的网络通信范围被限制在主机内部的一个虚拟网络中。

- 这种模式适合于创建一个独立于外部网络的测试环境，例如在开发一些不需要外部网络连接的应用程序时，可以使用仅主机模式的虚拟机，以避免外部网络的干扰和安全风险。

（二）主机局域网连接方式

主机在局域网中的连接主要是通过物理网络接口（如以太网接口）连接到网络设备（如交换机），主机获取的IP地址是由局域网中的DHCP服务器分配（如果采用动态分配方式），或者是手动设置（静态IP地址），主机可以通过其IP地址与局域网内的其他主机进行通信，并且可以根据网络配置访问外部网络（如通过路由器的NAT功能访问互联网）。

IP地址分配的区别

（一）虚拟机

1、桥接模式下的IP地址

- 在桥接模式下，虚拟机的IP地址获取方式与局域网内的普通主机相似，如果局域网采用DHCP服务器自动分配IP地址，虚拟机可以从DHCP服务器获取到与主机同网段的IP地址，在一个192.168.1.0/24的局域网中，主机的IP地址为192.168.1.100，虚拟机在桥接模式下可能获取到192.168.1.101这样的IP地址。

- 如果采用静态IP地址设置，也需要遵循局域网的IP地址规划规则，确保IP地址的唯一性，并且要设置正确的子网掩码、网关和DNS服务器等网络参数。

2、NAT模式下的IP地址

- 虚拟机在NAT模式下的IP地址是由虚拟机软件自带的虚拟DHCP服务器分配的内部私有IP地址，常见的是192.168.×.×网段的IP地址，如192.168.122.10等，这个IP地址只能在虚拟机与主机以及虚拟机通过主机访问外部网络的过程中使用，不能被局域网内的其他主机直接用来访问虚拟机。

3、仅主机模式下的IP地址

- 在仅主机模式下，虚拟机的IP地址也是由虚拟机软件内部的虚拟DHCP服务器分配的私有IP地址，但这个地址只能用于与主机以及其他相同模式下的虚拟机通信，可能是192.168.56.10之类的IP地址。

（二）主机局域网

在主机局域网中，IP地址的分配方式主要有两种：动态分配和静态分配，动态分配是通过DHCP服务器来实现的，DHCP服务器会根据网络中的IP地址池，按照一定的规则为接入局域网的主机分配IP地址，静态分配则是由网络管理员手动为每个主机设置固定的IP地址，在进行静态IP地址设置时，需要考虑到整个局域网的IP地址规划，包括子网掩码、网关和DNS服务器等参数的设置，在一个小型办公局域网中，可能将网关设置为192.168.1.1，子网掩码为24位（255.255.255.0），DNS服务器可以是局域网内自建的DNS服务器或者公共的DNS服务器地址。

安全特性的区别

（一）虚拟机

1、隔离性带来的安全优势

- 虚拟机具有很强的隔离性，每个虚拟机都是一个独立的操作系统环境，即使一个虚拟机受到攻击，如病毒感染或者恶意软件入侵，由于虚拟机之间的隔离，这种攻击很难直接蔓延到其他虚拟机或者主机的操作系统，在一个数据中心中，运行着多个不同业务的虚拟机，其中一个用于测试新软件的虚拟机可能会面临未知的安全风险，但由于虚拟机的隔离，不会影响到其他用于生产环境的虚拟机。

2、网络访问控制的安全措施

- 在不同的网络连接模式下，虚拟机有不同的网络访问控制方式，在桥接模式下，虚拟机可以像普通主机一样设置防火墙规则，限制外部网络对其的访问，在NAT模式下，由于虚拟机的内部私有IP地址，外部网络无法直接访问，增加了一层安全性，仅主机模式下，虚拟机的网络通信范围被限制在主机内部，避免了外部网络的威胁。

- 虚拟机软件本身也提供了一些安全功能，如限制虚拟机对主机资源的访问权限等，虚拟机可能被限制不能直接访问主机的某些敏感文件或者硬件设备，防止虚拟机中的恶意程序对主机造成损害。

（二）主机局域网

1、防火墙与访问控制

- 在主机局域网中，防火墙是保障网络安全的重要手段，网络管理员可以在局域网的边界（如路由器或者防火墙设备）设置访问控制规则，限制外部网络对局域网内部主机的访问，可以设置只允许特定端口的通信，阻止外部网络对局域网内主机的某些敏感服务（如数据库服务）的未授权访问。

- 主机自身也可以设置防火墙，例如在Windows操作系统中，可以通过Windows防火墙设置入站和出站规则，控制哪些程序可以访问网络以及哪些网络连接可以被接受，对于局域网内的主机之间的通信，也可以根据安全需求设置访问限制，例如限制某台主机只能访问特定的共享文件夹等。

2、网络分段与VLAN

- 网络分段是提高局域网安全性的有效方法，通过将局域网划分为不同的网段（如使用VLAN - 虚拟局域网技术），可以将不同部门或者不同安全级别的主机隔离开来，在企业网络中，将财务部门的主机划分到一个VLAN，将研发部门的主机划分到另一个VLAN，这样即使某个VLAN内发生安全事件，也不容易扩散到其他VLAN，VLAN之间的通信可以通过路由器或者三层交换机进行严格的访问控制。

资源利用的区别

（一）虚拟机

1、网络资源共享

- 在虚拟机环境中，多个虚拟机可以共享主机的网络接口，在主机只有一个物理以太网接口的情况下，通过虚拟机软件的网络管理功能，多个虚拟机可以根据不同的网络连接模式使用这个网络接口实现网络通信，在NAT模式下，主机的网络接口作为虚拟机访问外部网络的出口，虚拟机之间以及虚拟机与主机之间可以共享这个网络接口进行内部网络通信。

- 虚拟机的网络带宽分配可以根据主机的资源管理策略进行调整，在主机上运行多个虚拟机并且需要进行网络密集型任务（如大量数据传输）时，可以通过虚拟机软件设置每个虚拟机的最大网络带宽，以确保各个虚拟机都能合理地使用网络资源，避免某个虚拟机占用过多网络资源而影响其他虚拟机的运行。

2、硬件资源依赖

- 虚拟机的网络性能依赖于主机的硬件资源，尤其是CPU和内存，如果主机的CPU处理能力不足，在处理虚拟机的网络数据包时可能会出现延迟，当主机同时运行多个虚拟机并且每个虚拟机都有大量的网络流量时，如果主机的CPU无法及时处理网络数据包的转发和处理，就会导致虚拟机的网络响应变慢。

- 同样，主机的内存资源也会影响虚拟机的网络性能，如果主机内存不足，虚拟机可能会频繁地进行内存交换，这也会影响网络数据包的传输效率。

（二）主机局域网

1、网络设备资源共享

- 在主机局域网中，主机共享网络设备（如交换机、路由器等）的资源，交换机提供端口连接和数据交换功能，多个主机可以连接到交换机的不同端口，共享交换机的交换能力，路由器则提供不同网段之间的路由功能，主机通过路由器访问外部网络或者其他网段的主机。

- 对于网络带宽资源，在局域网中，所有主机共享总的网络带宽，如果局域网通过一条100Mbps的宽带线路连接到互联网，那么局域网内的所有主机共享这100Mbps的带宽，如果某个主机进行大量的下载等占用大量带宽的操作，就会影响其他主机的网络速度。

2、独立硬件资源

- 与虚拟机不同，主机在局域网中是独立的物理设备，它有自己独立的网络接口硬件，主机的网络性能主要取决于自身的网络接口卡（NIC）的性能、CPU处理能力和内存大小等，一台配备高性能NIC、多核CPU和大容量内存的主机在局域网中的网络传输速度可能会比配置较低的主机快很多，主机可以根据自身的硬件资源独立地进行网络操作，不需要依赖其他主机的资源（除了共享网络设备资源）。

虚拟机与主机局域网在网络连接方式、IP地址分配、安全特性和资源利用等方面存在着明显的区别，了解这些区别有助于我们更好地管理和利用虚拟机与主机局域网，无论是在企业网络环境、数据中心还是个人的网络应用场景中。