虚拟化技术怎么实现
你有没有想过，一台电脑上同时跑着Windows和Linux，互不干扰，还能共享硬件资源？这背后靠的就是虚拟化技术。它不是魔法，而是通过一系列软硬件协作实现的巧妙设计。
最常见的方式是使用一个叫“Hypervisor”的东西，你可以把它理解成一个专门管理虚拟机的操作系统层。它直接运行在物理硬件上，负责把CPU、内存、硬盘、网络这些资源切分出来，分配给一个个独立的虚拟机（VM）。
两种主流实现方式
第一种叫Type-1 Hypervisor，也叫裸金属型。它直接装在服务器硬件上，没有宿主操作系统。像VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、KVM都属于这类。因为少了中间层，性能损耗小，常用于企业数据中心。
第二种是Type-2，比如我们常用的VirtualBox、VMware Workstation。它们像普通软件一样装在Windows或macOS上，再在上面跑虚拟机。适合个人学习和测试，虽然性能稍弱，但用起来方便。
CPU虚拟化是怎么做到的
早期的CPU并不支持虚拟化，运行虚拟机时性能很差。后来Intel推出了VT-x，AMD搞了AMD-V，给处理器加了专门的指令集。这样一来，Hypervisor就能安全地模拟出多个虚拟CPU，让每个虚拟机都觉得自己独占了处理器。
举个例子，你在家用笔记本装了个Ubuntu虚拟机写代码，其实你的i7处理器被Hypervisor切成了几份，分给主机和虚拟机轮流使用，切换速度极快，看起来就像同时运行。
内存和设备的虚拟化
内存虚拟化靠的是“影子页表”或者现代的EPT（扩展页表）技术。物理内存被Hypervisor统一管理，虚拟机看到的内存地址其实是“虚拟地址”，经过一层翻译才对应到真实物理内存。
至于硬盘和网卡，虚拟化平台会模拟出标准设备，比如一个虚拟的Intel网卡或LSI SCSI控制器。虚拟机装驱动、识别设备和物理机几乎一样。也可以用直通（Passthrough）技术，把真实的GPU或网卡直接分配给某个虚拟机，提升性能。
代码示例：KVM创建虚拟机片段
在Linux下使用KVM时，可以用命令行快速创建虚拟机。下面是一个简单的qemu-kvm命令：
qemu-system-x86_64 \
-enable-kvm \
-m 2048 \
-smp 2 \
-hda /var/lib/libvirt/images/ubuntu.qcow2 \
-cdrom ubuntu-20.04.iso \
-boot d这条命令启用了KVM加速，分配2GB内存、2个CPU核心，挂载了一个磁盘镜像和安装光盘。运行后就能进入Ubuntu安装界面。
现在云计算里用的虚拟机，原理也差不多。只是管理更自动化，能几秒内启动成百上千台虚拟机。你在阿里云买的ECS，本质也是跑在别人家服务器上的虚拟机。
虚拟化不只是跑系统。Docker这种容器技术，虽然不算完全的虚拟化，但也借用了命名空间和控制组（cgroups）等机制，实现了进程级别的隔离。轻量又高效，适合部署微服务。
说到底，虚拟化就是让资源更灵活地分配。就像一间大办公室，原本每人固定工位，现在改成共享工位，按需使用，利用率自然就上去了。