虚拟机技术简介之一 — 虚拟机的分类

 
近年来，虚拟机技术已经逐渐成为人们关注的热点，正受到越来越多的关注和重视，如VMware 已经被80％以上的全球百强企业所采纳。随着多年来研究的深入，虚拟机技术已经在企业计算、灾难恢复、分布式计算和系统安全领域得到了广泛应用。

现在对虚拟机技术有很多种分类方式，本文认为虚拟机的本质特征是利用下次应用（或系统）的支持为上层应用（或系统）提供不同的接口，因此按照接口来分类应该更能反映虚拟机的特点。按照虚拟机系统对上层应用所提供接口的不同（如图1所示），形成了不同层次的虚拟机技术，主要包括硬件抽象层虚拟机、操作系统层虚拟机、API（应用程序编程接口，Application Programming Interface）层虚拟机，以及编程语言层虚拟机等四类。



                                                                          图1 层次化的虚拟机分类

硬件抽象层的虚拟机。对上层软件（即客户操作系统）而言，硬件抽象层的虚拟机构造了一个完整的计算机硬件系统，这种虚拟机与客户操作系统的接口即为处理器指令。

操作系统层的虚拟机。通过在动态复制操作系统环境，此类虚拟机能够创建多个虚拟运行容器。而对运行在每个容器之上的软件而言，此类虚拟机均提供了一个完整的操作系统运行环境，而它与上层软件的接口即为系统调用接口。

API层的虚拟机。此类虚拟机为上层应用软件提供了特定操作系统运行环境的模拟，但这种模拟并不是对处理器指令的仿真，而是模拟实现该操作系统的各类用户态API。

编程语言层虚拟机。此类虚拟机通过解释或即时编译技术（Just-In-Time，JIT）来运行语言虚拟机指令，从而实现软件的跨平台特性。