虚拟化(技术)是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源(CPU、内存、磁盘空间、网络适配器等)，予以抽象、转换后呈现出来并可供分割、组合为一个或多个电脑配置环境。
分区技术使得虚拟化层为多个虚拟机划分服务器资源的能力;使您能够在一台独立服务器上运行多个应用程序，每个操作系统只能看到虚拟化层为其提供的虚拟硬件。
虚拟机隔离让虚拟机是互相隔离，一个虚拟机的崩溃或故障(例如，操作系统故障、应用程序崩溃、驱动程序故障等等)不会影响同一服务器上的其它虚拟机。推荐阅读：《什么是服务器虚拟化？》
封装意味着将整个虚拟机(硬件配置、BIOS 配置、内存状态、磁盘状态、CPU 状态)储存在独立于物理硬件的一小组文件中。这样，您只需复制几个文件就可以随时随地根据需要复制、保存和移动虚拟机。
对于一台计算机，我们可以简单的划分为三层：从下到上依次是物理硬件层，操作系统层、应用程序层。
在计算机技术的发展历史上，出现了两种著名的方案，分别是I型虚拟化和II型虚拟化。
图中的VMM意为Virtual Machine Monitor，虚拟机监控程序，或者用另一个更专业的名词：HyperVisor
全虚拟化：VMware 二进制翻译技术
不同于8086时代16位实地址工作模式，x86架构进入32位时代后，引入了保护模式、虚拟内存等一系列新的技术。同时为了安全性隔离了应用程序代码和操作系统代码，其实现方式依赖于x86处理器的工作状态。
这就是众所周知的x86处理器的Ring0-Ring3四个“环”。
操作系统内核代码运行在最高权限的Ring0状态，应用程序工作于最外围权限最低的Ring3状态，剩下的Ring1和Ring2主流的操作系统都基本上没有使用。
这里所说的权限，有两个层面的约束：
- 能访问的内存空间
- 能执行的特权指令
来关注一下第二点，特权指令。
CPU指令集中有一些特殊的指令，用于进行硬件I/O通信、内存管理、中断管理等等功能，这一些指令只能在Ring0状态下执行，被称为特权指令。这些操作显然是不能让应用程序随便执行的。处于Ring3工作状态的应用程序如果尝试执行这些指令，CPU将自动检测到并抛出异常。推荐阅读：《虚拟化技术——服务器虚拟化》
回到我们的主题虚拟化技术上面来，如同前面的定义所言，虚拟化是将计算资源进行逻辑或物理层面的切割划分，构建出一个个独立的执行环境。
按照我们前面所说的陷阱 & 模拟手段，可以让虚拟机中包含操作系统在内的程序统一运行在低权限的Ring3状态下，一旦虚拟机中的操作系统进行内存管理、I/O通信、中断等操作时，执行特权指令，从而触发异常，物理机将异常派遣给VMM，由VMM进行对应的模拟执行。
这本来是一个实现虚拟化很理想的模式，不过x86架构的CPU在这里遇到了一个跨不过去的坎。到底是什么问题呢?
回顾一下前面描绘的理想模式，要这种模式能够实现的前提是执行敏感指令的时候能够触发异常，让VMM有机会介入，去模拟一个虚拟的环境出来。
但现实是，x86架构的CPU指令集中有那么一部分指令，它不是特权指令，Ring3状态下也能够执行，但这些指令对于虚拟机来说却是敏感的，不能让它们直接执行。一旦执行，没法触发异常，VMM也就无法介入，虚拟机就露馅儿了!
这结果将导致虚拟机中的代码指令出现无法预知的错误，更严重的是影响到真实物理计算机的运行，虚拟化所谓的安全隔离、等价性也就无从谈起。
怎么解决这个问题，让x86架构CPU也能支持虚拟化呢?
VMware和QEMU走出了两条不同的路。
VMware创造性的提出了一个二进制翻译技术。VMM在虚拟机操作系统和宿主计算机之间扮演一个桥梁的角色，将虚拟机中的要执行的指令“翻译”成恰当的指令在宿主物理计算机上执行，以此来模拟执行虚拟机中的程序。你可以简单理解成Java虚拟机执行Java字节码的过程，不同的是Java虚拟机执行的是字节码，而VMM模拟执行的就是CPU指令。
另外值得一提的是，为了提高性能，也并非所有的指令都是模拟执行的，VMware在这里做了不少的优化，对一些“安全”的指令，就让它直接执行也未尝不可。所以VMware的二进制翻译技术也融合了部分的直接执行。
对于虚拟机中的操作系统，VMM需要完整模拟底层的硬件设备，包括处理器、内存、时钟、I/O设备、中断等等，换句话说，VMM用纯软件的形式“模拟”出一台计算机供虚拟机中的操作系统使用。
这种完全模拟一台计算机的技术也称为全虚拟化，这样做的好处显而易见，虚拟机中的操作系统感知不到自己是在虚拟机中，代码无需任何改动，直接可以安装。而缺点也是可以想象：完全用软件模拟，转换翻译执行，性能堪忧!
而QEMU则是完全软件层面的“模拟”，乍一看和VMware好像差不多，不过实际本质是完全不同的。VMware是将原始CPU指令序列翻译成经过处理后的CPU指令序列来执行。而QEMU则是完全模拟执行整个CPU指令集，更像是“解释执行”，两者的性能不可同日而语。推荐相关阅读：《虚拟化和云计算的区别》
