機器虛擬化（machine virtualization）

想像你只有一台實體電腦，卻想在上面同時跑好幾台完全獨立的電腦——一台跑 Linux，一台跑 Windows，還有一台你可以隨意弄當機、重開機而不會干擾到其他台。機器虛擬化就是讓「一台真機器假裝成很多台」的把戲。每一台假機器都相信自己擁有獨立的 CPU、獨立的記憶體、獨立的磁碟與網路卡，並且從頭跑起自己的作業系統——然而它們底下其實共用同一套實體硬體。

它的運作方式是：一層薄薄的軟體坐在真實硬體與這些假電腦之間。這一層分給每台假機器一片真 CPU 的時間、一塊被打扮成「整台小電腦的全部記憶體」的真實記憶體區域，以及磁碟與網路的軟體替身。當某台假機器試圖做只有真硬體才能做的事（例如跟磁碟控制器對話），底下那一層就攔截它，悄悄地代它去做真正的工作。假機器永遠不會察覺自己是在共用。

這件事之所以重要，是因為它把一台昂貴的伺服器變成一個有彈性、可供多位租戶切分的資源池，這正是雲端運算的基礎——當你在雲端租一台伺服器時，你幾乎總是租到的是共用硬體上的一台虛擬機。它也提供了強隔離（一台虛擬機當機或被入侵，不會直接拖垮它的鄰居），以及把整台執行中的電腦像檔案一樣快照、複製或搬移的自由。誠實的代價是額外負擔：每一次被攔截的硬體操作都要多花 CPU 時間，所以虛擬機永遠至少比直接跑在裸機上慢那麼一點點。