云計算的核心技術之一就是虛擬化技術。所謂虛擬化，是指通過虛擬化技術將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機。在一臺計算機上同時運行多個邏輯計算機，每個邏輯計算機可運行不同的操作系統(tǒng)，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。虛擬化的核心軟件VMM，是一種運行在物理服務器和操作系統(tǒng)之間的中間層軟件。VMM是一種在虛擬環(huán)境中的“元”操作系統(tǒng)。他們可以訪問服務器上包括CPU、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)卡在內(nèi)的所有物理設備。VMM不但協(xié)調(diào)著這些硬件資源的訪問，也同時在各個虛擬機之間施加防護。當服務器啟動并執(zhí)行VMM時，它會加載所有虛擬機客戶端的操作系統(tǒng)同時會分配給每一臺虛擬機適量的內(nèi)存，CPU，網(wǎng)絡和磁盤。

虛擬化技術有很多實現(xiàn)方式，比如根據(jù)虛擬化的程度和級別，有軟件虛擬化和硬件虛擬化，全虛擬化和半虛擬化。

軟件虛擬化

軟件虛擬化，顧名思義，就是采用純軟件的方法在在現(xiàn)有的物理平臺上實現(xiàn)物理平臺訪問的截獲和模擬，該物理平臺往往不支持硬件虛擬化。常見的軟件虛擬化技術QEMU，是通過純軟件來仿真X86平臺處理器的指令，然后解碼和執(zhí)行，該過程并不在物理平臺上直接執(zhí)行，而是通過軟件模擬實現(xiàn)，因此往往性能比較差，但是可以在同一平臺上模擬出不同架構平臺的虛擬機。VMware則采用了動態(tài)二進制翻譯技術。VMM在可控的范圍內(nèi)，允許客戶機的指令在可控的范圍內(nèi)直接運行。客戶機指令在運行前會被VMM掃描，其中突破VMM限制的指令被動態(tài)替換為可以在物理平臺上直接運行的安全指令，或者替換為對VMM的軟件調(diào)用。因此其性能上比QEMU有大幅提升，但是其失去了跨平臺虛擬化的能力。

硬件虛擬化

半虛擬化技術是后來才出現(xiàn)的技術，也叫做準虛擬化技術，現(xiàn)在比較熱門，它就是在全虛擬化的基礎上，把客戶操作系統(tǒng)進行了修改，增加了一個專門的API，這個API可以將客戶操作系統(tǒng)發(fā)出的指令進行最優(yōu)化，即不需要VMM耗費一定的資源進行翻譯操作。因此VMM的工作負擔變得非常的小，因此整體的性能也有很大的提高。不過缺點就是，要修改包含該API的操作系統(tǒng)，但是對于某些不含該API的操作系統(tǒng)（主要是Windows）來說，就不行能用這種方法。半虛擬化技術的優(yōu)點是性能高。經(jīng)過半虛擬化處理的服務器可與VMM協(xié)同工作，其響應能力幾乎不亞于未經(jīng)過虛擬化處理的服務器。它的客戶操作系統(tǒng)(Guest OS)集成了虛擬化方面的代碼。該方法無需重新編譯或引起陷阱，因為操作系統(tǒng)自身能夠與虛擬進程進行很好的協(xié)作。