本文主要介绍虚拟化、虚拟机、Docker与常见的虚拟化技术的区别，以及什么是裸金属。
什么是虚拟化？
借助虚拟化技术，用户能以单个物理硬件系统为基础创建多个模拟环境或专用资源。称为“Hypervisor” （虚拟机监控程序）的软件可直接连接到硬件，从而将一个系统划分为不同的、单独安全环境，即虚拟机（VM）。虚拟机监控程序能够将计算机资源与硬件分离并适当分配资源，这一功能对虚拟机十分重要。虚拟化可以帮助您充分利用先前所做的投资。
配备了虚拟机监控程序的物理硬件叫做”主机”，而使用其资源的虚拟机则被称为虚拟客户机。这些虚拟客户机将计算资源（如 CPU、内存和存储器）视为一组可进行重新分配的资源。操作员可以控制 CPU、内存、存储器和其他资源的虚拟实例，以便虚拟客户机能在需要时收到所需资源。
通过虚拟化可以实现什么目标？
网络功能虚拟化
可以从一个原始网络创建多个隔离的虚拟网络。
服务器虚拟化
一台服务器可以充当几台甚至几百台服务器的角色。
操作系统虚拟化
一台电脑可以运行多个不同的操作系统。
虚拟机技术
虚拟机技术是虚拟化技术的一种
虚拟机（Virtual Machine）技术，其实就是指在现有硬件的操作系统上，能够模拟一个计算机系统的技术。而模拟一个计算机系统，最简单的办法，其实不能算是虚拟机技术，而是一个模拟器（Emulator）。
解释型虚拟机
要模拟一个计算机系统，最简单的办法，就是兼容这个计算机系统的指令集。我们可以开发一个应用程序，跑在我们的操作系统上。这个应用程序呢，可以识别我们想要模拟的、计算机系统的程序格式和指令，然后一条条去解释执行。
在这个过程中，我们把原先的操作系统叫作宿主机（Host），把能够有能力去模拟指令执行的软件，叫作模拟器（Emulator），而实际运行在模拟器上被“虚拟”出来的系统呢，我们叫客户机（Guest VM）。
这个方式，其实和运行 Java 程序的 Java 虚拟机很像。只不过，Java 虚拟机运行的是 Java 自己定义发明的中间代码，而不是一个特定的计算机系统的指令。
这种解释执行另一个系统的方式，有没有真实的应用案例呢？当然是有的，如果你是一个 Android 开发人员，你在开发机上跑的 Android 模拟器，其实就是这种方式。如果你喜欢玩一些老游戏，可以注意研究一下，很多能在 Windows 下运行的游戏机模拟器，用的也是类似的方式。
这种解释执行方式的最大的优势就是，模拟的系统可以跨硬件。比如，Android 手机用的 CPU 是 ARM 的，而我们的开发机用的是 Intel X86 的，两边的 CPU 指令集都不一样，但是一样可以正常运行。如果你想玩的街机游戏，里面的硬件早就已经停产了，那你自然只能选择 MAME 这样的模拟器。
Type-1 和 Type-2：虚拟机的性能提升
为了在现有的物理服务器的硬件和操作系统上，去跑一个完整的、不需要做任何修改的客户机操作系统（Guest OS），加入了一个中间层。在虚拟机技术里面，这个中间层就叫作虚拟机监视器，英文叫 VMM（Virtual Machine Manager）或者 Hypervisor。
我们先来看 Type-2 类型的虚拟机。在 Type-2 虚拟机里，我们上面说的虚拟机监视器好像一个运行在操作系统上的软件。你的客户机的操作系统呢，把最终到硬件的所有指令，都发送给虚拟机监视器。而虚拟机监视器，又会把这些指令再交给宿主机的操作系统去执行。Type-2 型的虚拟机，更多是用在我们日常的个人电脑里，而不是用在数据中心里。
在数据中心里面用的虚拟机，我们通常叫作 Type-1 型的虚拟机。这个时候，客户机的指令交给虚拟机监视器之后呢，不再需要通过宿主机的操作系统，才能调用硬件，而是可以直接由虚拟机监视器去调用硬件。
另外，在数据中心里面，我们并不需要在 Intel x86 上面去跑一个 ARM 的程序，而是直接在 x86 上虚拟一个 x86 硬件的计算机和操作系统。所以，我们的指令不需要做什么翻译工作，可以直接往下传递执行就好了，所以指令的执行效率也会很高。
所以，在 Type-1 型的虚拟机里，我们的虚拟机监视器其实并不是一个操作系统之上的应用层程序，而是一个嵌入在操作系统内核里面的一部分。无论是 KVM、XEN 还是微软自家的 Hyper-V，其实都是系统级的程序。
Docker
虽然，Type-1 型的虚拟机看起来已经没有什么硬件损耗。但是，这里面还是有一个浪费的资源。在我们实际的物理机上，我们可能同时运行了多个的虚拟机，而这每一个虚拟机，都运行了一个属于自己的单独的操作系统。
多运行一个操作系统，意味着我们要多消耗一些资源在 CPU、内存乃至磁盘空间上。那我们能不能不要多运行的这个操作系统呢？
其实是可以的。因为我们想要的未必是一个完整的、独立的、全虚拟化的虚拟机。我们很多时候想要租用的不是“独立服务器”，而是独立的计算资源。在服务器领域，我们开发的程序都是跑在 Linux 上的。其实我们并不需要一个独立的操作系统，只要一个能够进行资源和环境隔离的“独立空间”就好了。那么，能够满足这个需求的解决方案，就是过去几年特别火热的 Docker 技术。使用 Docker 来搭建微服务，可以说是过去两年大型互联网公司的必经之路了。
不过严格来说，Docker 并不能算是一种虚拟机技术，而只能算是一种资源隔离的技术而已。
裸金属服务器
裸金属全称为裸金属服务器（Bare Metal Server）之所以有这么个奇怪的名字，主要是为了和虚拟化服务器划清界限。云计算的一大特点，就是从买到租，用户向云服务提供商租用计算资源。而这些租用的计算资源，大部分都不是物理资源，而是借助虚拟化技术产生的虚拟资源。
没错，这个“大部分”，就是意味着有特例。而裸金属服务器，就是其中一个典型特例。
那为什么在全面云化的时代背景下，还需要提供物理服务器呢？
虚拟化并不是完美无缺的。它有两个无法回避的缺陷。
首先第一点，是性能损失。这一点可以参考上文的虚拟化技术，就可以知道不管是Type1型还是Type2型虚拟化，都会有一定的性能损耗。对于一些性能要求高的业务（例如高性能运算），虚拟化会带来性能延迟。如果发生密集的I/O（输入/输出）操作，也会存在性能损失。
第二点，就是嘈杂邻居效应。
传统计算是买房子，独栋别墅，自己住很嗨皮，但是价格贵，而且不灵活，不好换房。
云计算（虚拟化）是租房子，一栋大楼，住了很多人（多租户）。虽然每个人是独立的房间，但是，隔壁如果开party，你还是会听到噪音。晚高峰，大家都用水洗澡，你的水肯定还是会变小。
也就是说，虚拟化虽然承诺了资源配额，但当其它租户突发高负荷的时候，你的使用体验还是会受到影响。对于一些对性能和稳定性要求很高的应用，这一点是无法容忍的。
除此之外，虚拟化还有其它一些缺点，例如：有一些硬件设备不支持虚拟化，还有一些硬件新功能（例如CPU的新特性）在虚拟化下面用不了，这些可能都是让用户很不爽的事情。
综上所述，对于“VIP用户”来说，虚拟化并不完美，无法满足其需求。于是，就有了裸金属服务器。
裸金属服务器，又不仅限于物理服务器，它是物理服务器和云服务的结合。
“裸金属”，意味它不包括相应的操作系统和软件，这个是客户后期自选配置的。大部分云服务提供商的裸金属服务器产品，不提供本地硬盘（可以支持），主要提供CPU和内存。
裸金属服务器依然是租。云服务提供商租给你一个专属的物理服务器，你是唯一的租户。
裸金属服务器本身也不是和虚拟化完全水火不容。现在部分云服务提供商的裸金属服务器产品，都兼容各种Hypervisor平台（管理物理资源，构建虚拟化的底层平台。例如VMware、KVM、Xen、Virtual Box，都属于Hypervisor。详情可以看这里：链接），也就是说，也支持虚拟化。
某云服务提供商还搞出了“弹性”裸金属服务器，自研的虚拟化技术，可以解决前面所说的虚拟化性能开销问题，可以具备物理机级别的完整处理器特性，感觉还是蛮厉害的。
