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什麼是虛擬機器 (VM)?

虛擬化與 VM 優點的簡介

虛擬機器:電腦內的虛擬電腦

虛擬機器通常簡稱為 VM,與膝上型電腦、智慧型手機或伺服器等任何其他實體電腦並無不同。其具有 CPU、記憶體、磁碟可供您儲存檔案,並可視需要連線到網際網路。相較於構成電腦的組件 (稱為硬體) 是實體且有形的,人們通常認為 VM 是實體伺服器內的虛擬電腦或軟體定義電腦,只以程式碼的形式存在。

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虛擬機器如何運作?

虛擬化是建立以軟體為基礎或「虛擬」版電腦的程序,該電腦具有從實體主機電腦 (例如您個人電腦) 及/或遠端伺服器 (例如雲端提供者資料中心之伺服器)「借來」的專用 CPU、記憶體和儲存體數量。虛擬機器是行為類似實際電腦的電腦檔案 (通常稱作映像)。其可在視窗中以獨立的運算環境執行,通常用來執行不同的作業系統,或甚至是作為使用者的整個電腦體驗,這在許多人的工作電腦上都很常見。虛擬機器是從系統的其餘部分分割而來,這表示 VM 內的軟體不會干擾主機電腦的主要作業系統。

VM 的用途為何?

以下是使用虛擬機器的幾種方式:

  • 建置應用程式並將其部署到雲端。
  • 試用新的作業系統 (OS),包括搶鮮版 (Beta)。
  • 啟動新的環境,讓開發人員能夠更輕鬆快速地執行開發/測試案例。
  • 備份您現有的 OS。
  • 藉由安裝舊版的 OS,存取病毒感染的資料或執行舊版的應用程式。
  • 在原本不打算使用的作業系統上執行軟體或應用程式。

使用 VM 有哪些好處?

雖然虛擬機器的執行方式類似於具有個別作業系統和應用程式的個別電腦,但其優點在於能夠保持彼此完全獨立,而且完全獨立於實體主機電腦。一項稱為 Hypervisor 或虛擬機器管理員的軟體,可讓您同時在不同的虛擬機器上執行不同的作業系統。這可讓您在 Windows OS 上執行 Linux VM,或在較新的 Windows OS 上執行舊版的 Windows。

此外,由於 VM 彼此獨立,因此可攜性也非常高。您能夠以近乎即時的方式,將一部 Hypervisor 上的 VM 移至完全不同電腦上的另一部 Hypervisor。

虛擬機器的彈性與可攜性為其帶來許多優點,例如:

  • 節省成本 - 從一個基礎結構執行多個虛擬環境,表示您可以大幅減少實體基礎結構的電腦設備擺設區域。這可提升您的利潤,讓您不需要維護一樣多的伺服器,從而節省維護成本和用電量。
  • 靈活度與速度 - 輕鬆快速就能啟動 VM,而且比為開發人員佈建全新環境更簡單。虛擬化可讓執行開發/測試案例的程序變得更快。
  • 降低停機時間 - VM 的可攜性很高,輕鬆就能從一部 Hypervisor 移至不同電腦上的另一部,這表示這些 VM 是因應主機意外當機情況的絕佳備份解決方案。
  • 可擴縮性 - VM 可讓您新增更多實體或虛擬伺服器,將工作負載分散到多部 VM,藉此更輕鬆地調整應用程式規模。因此,您可以提高應用程式的可用性和效能。
  • 安全性優點 - 由於虛擬機器在多部作業系統中執行,因此在 VM 上使用客體作業系統可讓您執行疑似不安全的應用程式,並保護您的主機作業系統。VM 也提供更好的安全性鑑識,通常會用於安全地研究電腦病毒,能將病毒隔離以免危害主機電腦。

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常見問題集

  • 建立以軟體為基礎或「虛擬」版項目 (無論是計算、儲存體、網路、伺服器或應用程式) 的程序稱為虛擬化。虛擬化是一項歷史悠久的技術,現今仍與建立雲端運算策略息息相關。因此,虛擬化是一項程序,而利用該程序建立的機器最常稱為虛擬機器或簡稱為 VM。
  • 同一台實體電腦上可同時執行多部虛擬機器,全都由一個 Hypervisor 管理。Hypervisor 是整合實體硬體和 VM 虛擬「硬體」的軟體。這非常類似於作業系統在一般電腦中的運作方式:就像是學校交通導護協助多名學生安全穿梭繁忙的十字入口,Hypervisor 可確保每部 VM 以有秩序且及時的方式,從實體伺服器取得所需的資源。
  • 這是基本的雲端運算服務類別。有了 IaaS,您可以採隨用隨付的方式,向雲端提供者 (例如 Microsoft Azure) 租用 IT 基礎結構,像是伺服器與虛擬機器 (VM)、儲存體、網路以及作業系統。

    深入了解 IaaS

  • 可以說是,也可以說不是!Azure 虛擬機器是 Azure 基礎結構即服務 (IaaS),可讓您使用想要的幾乎任何 VM 伺服器工作負載部署永續性 VM。其是映像服務執行個體,可提供視需求擴縮的運算資源,並依使用量計費。

    Azure 虛擬機器是一項服務,其所提供的 VM 已針對一般用途或儲存體、記憶體、計算與圖形密集型工作負載進行最佳化,並以各種類型與大小提供,以符合您的需求並控制預算。

    深入了解 Azure IaaS

  • 現成 VM 是雲端提供者 (例如 Microsoft Azure) 所提供服務的一部分,以大幅折扣提供可調整的計算容量。

    現成 VM 很適合可中斷的工作負載,例如:

    • 特定高效能運算案例、批次處理作業或視覺效果轉譯應用程式。
    • 開發/測試環境,包括持續整合與持續傳遞工作負載。
    • 巨量資料、分析、容器型、大規模無狀態應用程式。

    深入了解 Azure Spot Virtual Machines

  • Azure 磁碟儲存體是一項服務,提供高效能、高度耐用的區塊儲存體,專為搭配 Azure 虛擬機器使用而設計。有了無與倫比的復原能力、順暢的可擴縮性與內建的安全性,Azure 磁碟儲存體可為您的任務與業務關鍵性應用程式提供您所需的性價比。

    深入了解 Azure 磁碟儲存體

  • 一般而言,混合式雲端運算指的是一種雲端環境,可讓資料及應用程式在公用雲端與內部部署基礎結構 (包括私人雲端) 之間共用,從而合併兩者。其可延伸您的雲端部署選項,讓您更靈活地擴縮資源並利用雲端技術創新功能,同時提供與內部部署環境的互通性。

    取得公用、私人與混合雲端的簡介

  • 雲端提供者有時將雲端運算服務稱為「堆疊」,因為這些服務彼此層疊建置。基礎結構即服務 (IaaS) 代表堆疊中的基本元素,而其他服務通常會搭配 IaaS 一起使用,例如平台即服務 (PaaS)、軟體即服務 (SaaS) 與無伺服器運算。

    深入了解常見雲端運算詞彙

VM 資源

5 分鐘快速入門

針對 Linux,使用下列項目,在 Ubuntu VM 內建置 NGINX 網頁伺服器:

針對 Windows,使用下列項目,在 Windows Server 2016 VM 內建置 IIS 網頁伺服器:

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