一、CPU虚拟化技术
CPU虚拟化通过将物理CPU抽象为虚拟CPU(vCPU)，实现多个虚拟机共享同一物理核心的计算能力。其关键技术包括全虚拟化、半虚拟化和硬件辅助虚拟化：
- 全虚拟化：通过Hypervisor完全模拟硬件环境，无需修改客户操作系统
- 半虚拟化：需修改客户操作系统内核以提高性能，典型代表如Xen
- 硬件辅助虚拟化：借助Intel VT-x/AMD-V技术优化指令执行效率
二、内存虚拟化技术
内存虚拟化通过地址转换机制为每个虚拟机分配独立内存空间，核心实现包含：
- 影子页表技术：维护虚拟内存到物理内存的映射关系
- 扩展页表(EPT)：硬件辅助实现二级地址转换
- 内存超分配：动态调整虚拟机内存配额提升资源利用率
三、设备与I/O虚拟化
通过设备模拟和直通技术实现硬件资源共享：
- 全虚拟化设备：软件模拟标准硬件设备如虚拟网卡
- SR-IOV技术：允许物理设备创建多个虚拟功能(VF)
- 虚拟I/O总线：实现设备热插拔和资源动态分配
四、网络虚拟化实现
构建虚拟网络拓扑的关键技术包括：
- 虚拟交换机(vSwitch)：实现虚拟机间二层通信
- VXLAN技术：扩展虚拟网络隔离范围
- 软件定义网络(SDN)：集中控制网络流量策略
五、实时迁移技术
支持虚拟机在物理机间无缝迁移的核心机制：
- 内存预拷贝：迭代传输内存脏页减少停机时间
- 存储重定向：保持虚拟机磁盘访问连续性
- 网络状态同步：维持TCP会话和IP地址不变
云服务器虚拟化通过CPU、内存、I/O、网络等核心技术的协同工作，实现物理资源的逻辑抽象与动态分配。Hypervisor作为虚拟化层的中枢，结合硬件辅助技术提升性能，最终达成资源池化、弹性扩展和故障恢复等云计算核心特性。
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