虚拟机是通过软件模拟的独立计算环境，可在单台物理主机上运行多个操作系统。它利用虚拟化技术分配CPU、内存、存储等资源，实现系统隔离与资源复用。核心价值包括开发测试时无需多台硬件、运行兼容性要求不同的软件、构建安全沙箱环境，以及提升数据中心资源利用率。
一、虚拟机是什么?
虚拟机是一种通过软件模拟的计算机系统，它在一台物理主机上创建出一个或多个独立的虚拟环境。每个虚拟机拥有独立的操作系统、虚拟硬件和软件资源，彼此隔离运行，仿佛是独立的物理计算机。虚拟机技术广泛应用于开发测试、多系统兼容、资源隔离、安全研究等场景。
二、虚拟机可以用硬件实现吗?
可以，但需结合软件与硬件技术：
硬件辅助虚拟化(HVM)：
现代CPU(如Intel VT-x、AMD-V)内置虚拟化指令集，可加速虚拟机的性能。
硬件直接分配资源，减少软件模拟的开销，提升图形处理或存储性能。
专用虚拟化硬件：
服务器领域有“裸金属虚拟化”方案，如VMware ESXi、Microsoft Hyper-V Server，直接运行在硬件上，无需底层操作系统。
云服务商使用定制化硬件优化虚拟化效率，将网络、存储等功能卸载到专用芯片。
纯硬件模拟的局限性：
完全依赖硬件模拟性能较差，现代虚拟机通常采用“硬件辅助+软件调度”的混合模式。
三、如何安装虚拟机?
以VMware Workstation(Windows/Linux)和VirtualBox为例：
步骤1：选择虚拟化软件
VMware Workstation：功能强大，适合企业开发测试，支持快照、克隆、虚拟机加密等高级功能。
VirtualBox：免费开源，适合个人用户，支持Windows、macOS、Linux主机。
其他选项：Hyper-V、Parallels Desktop、Proxmox VE。
步骤2：安装虚拟化软件
下载安装包：从官网获取对应版本的软件。
运行安装向导：按提示完成安装，部分软件需重启主机以启用硬件虚拟化支持。
检查硬件虚拟化：
Windows：任务管理器 → 性能 → CPU，查看“虚拟化”是否已启用。
Linux：终端运行 grep -E "vmx|svm" /proc/cpuinfo。
步骤3：创建虚拟机
新建虚拟机：
打开软件，点击“新建虚拟机”或“New”。
选择“典型”或“自定义”配置。
分配资源：
操作系统：选择要安装的Guest OS类型。
内存/CPU：根据需求分配。
硬盘：创建虚拟硬盘，建议选择“动态分配”以节省空间，或“固定大小”提升性能。
加载安装介质：
插入ISO镜像文件，或选择物理光驱。
步骤4：安装Guest操作系统
启动虚拟机：点击“启动”或“Power On”，虚拟机将从ISO启动。
按提示安装系统：与物理机安装流程相同。
安装增强工具：
VMware：安装“VMware Tools”以优化显示、鼠标集成、共享文件夹等功能。
VirtualBox：安装“Guest Additions”实现类似功能。
步骤5：配置网络与共享
网络模式：
NAT：虚拟机通过主机IP访问外网，外网无法直接访问虚拟机。
桥接：虚拟机与主机处于同一局域网，获取独立IP，可被外网访问。
仅主机：虚拟机仅能与主机通信，适合隔离环境。
共享文件夹：在虚拟机设置中启用共享文件夹，方便主机与虚拟机间传输文件。
示例：VirtualBox安装Ubuntu虚拟机
下载Ubuntu ISO文件。
打开VirtualBox，新建虚拟机，选择Linux类型，分配2GB内存、20GB虚拟硬盘。
在“存储”设置中加载Ubuntu ISO。
启动虚拟机，按提示安装Ubuntu。
安装后，在“设备”菜单安装“Guest Additions”以启用全屏显示和共享剪贴板。
通过以上步骤，即可在一台物理机上运行多个独立的虚拟机，实现多系统协同或隔离测试。
虚拟机可通过纯软件模拟或硬件辅助虚拟化实现，后者性能更优。安装时需选择虚拟化平台，配置资源参数，加载操作系统ISO镜像，并通过网络模式设置外网访问。安装增强工具后，可实现主机与虚拟机间的文件共享、剪贴板互通等便捷功能。
