《解析平台虚拟化技术：探寻不包含的方面》
一、什么是平台虚拟化
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平台虚拟化是一种将计算机物理资源（如处理器、内存、存储和网络等）进行抽象和划分，从而使多个操作系统或应用程序能够在同一物理硬件平台上独立运行的技术。
（一）处理器虚拟化
1、这是平台虚拟化的核心部分之一，在处理器虚拟化中，通过虚拟化技术，如硬件辅助虚拟化（例如Intel VT - x和AMD - V技术）和软件虚拟化技术（如二进制翻译等），使得多个虚拟机（VM）能够共享物理处理器资源，每个虚拟机都认为自己独占一个完整的处理器，而实际上是在物理处理器的时间片分配机制下轮流使用处理器资源，在一个多核心的物理服务器上，通过处理器虚拟化，可以同时运行多个不同操作系统（如Windows、Linux等）的虚拟机，这些虚拟机中的应用程序就像在各自独立的物理计算机上运行一样，能够高效地利用处理器的计算能力。
2、从指令集层面来看，虚拟化技术要处理敏感指令和特权指令，特权指令是只能由操作系统内核执行的指令，如果在虚拟机中直接执行特权指令可能会破坏整个系统的稳定性，虚拟化技术需要采用特殊的机制，如陷入 - 模拟机制，当虚拟机中的程序执行到特权指令时，会陷入到虚拟机监控器（VMM，也称为Hypervisor）中，由VMM模拟执行该指令的效果，从而保证各个虚拟机之间的隔离性和安全性。
（二）内存虚拟化
1、内存是计算机系统中的重要资源，内存虚拟化的目的是为每个虚拟机提供独立的、连续的虚拟内存空间，同时又能高效地利用物理内存，它通过地址转换机制来实现，例如影子页表技术，在传统的操作系统中，页表用于将虚拟地址转换为物理地址，在内存虚拟化环境下，虚拟机有自己的页表（称为客户机页表），而VMM也维护着一个影子页表，当虚拟机中的程序访问内存时，通过两层地址转换（先从客户机页表，再从影子页表）将虚拟地址转换为物理地址。
2、内存虚拟化还要解决内存的分配和回收问题，VMM需要根据虚拟机的需求动态地分配物理内存给虚拟机，当虚拟机不再需要某些内存时，要及时回收并重新分配给其他虚拟机，为了提高内存的使用效率，还会采用内存共享技术，例如多个虚拟机共享一些只读的内存页面，如操作系统内核的部分代码页面。
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（三）存储虚拟化
1、存储虚拟化将物理存储设备（如硬盘、磁盘阵列等）抽象为逻辑存储资源，供虚拟机使用，它可以隐藏物理存储设备的复杂性，如不同的存储接口（SCSI、SAS等）、存储容量和性能差异等，存储虚拟化可以在不同的层次上实现，如基于主机的存储虚拟化，它在服务器操作系统层面实现存储设备的虚拟化，通过软件将多个物理存储设备整合为一个逻辑存储池，然后分配给虚拟机使用；基于存储设备的存储虚拟化则是在存储设备内部实现，例如某些高端磁盘阵列可以将多个磁盘虚拟化为一个大容量的逻辑存储卷，再提供给服务器上的虚拟机。
2、存储虚拟化还涉及到存储的性能优化和数据保护，通过条带化技术提高存储的读写性能，通过镜像和RAID技术提高数据的冗余性和可靠性，在虚拟机动态迁移过程中，存储虚拟化要确保虚拟机的存储数据能够准确无误地迁移到目标存储位置，并且在迁移过程中保证数据的一致性。
（四）网络虚拟化
1、网络虚拟化旨在为虚拟机提供独立的网络环境，就像在物理网络中一样，它包括虚拟网络接口卡（vNIC）的创建，每个虚拟机都有自己的vNIC，通过软件定义网络（SDN）技术或传统的网络虚拟化技术，将vNIC连接到虚拟交换机（vSwitch），虚拟交换机可以像物理交换机一样进行数据包的转发、过滤等操作，并且可以将虚拟机连接到不同的虚拟网络段，实现网络隔离。
2、在网络虚拟化中，还可以实现网络流量的控制和管理，通过设置带宽限制、优先级等策略，确保不同虚拟机之间的网络通信质量，网络虚拟化也支持虚拟专用网络（VPN）的创建，使得虚拟机可以通过安全的隧道连接到远程网络，满足企业在云计算环境下的网络安全和远程办公需求。
二、平台虚拟化技术中不包括的方面
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平台虚拟化技术主要聚焦于上述的硬件资源的抽象和管理，它不包括应用程序级别的特定功能开发，开发一个图像编辑软件中的滤镜功能或者一个办公软件中的特定排版算法等，这些属于应用程序自身的业务逻辑范畴，与平台虚拟化的资源抽象和隔离机制没有直接关系。
平台虚拟化技术不涉及到用户界面的具体设计美学方面，虽然虚拟机可能有自己的操作系统界面，但平台虚拟化技术并不关心这个界面是采用何种颜色搭配、图标设计风格等，它主要关注的是如何在底层硬件上构建一个稳定、高效的多操作系统或多应用运行环境，而不是上层应用的用户交互设计细节。
平台虚拟化技术不涵盖特定于行业的业务流程优化，在医疗行业中优化挂号、诊断、计费等流程，或者在制造业中优化生产排期、供应链管理等流程，这些是行业应用层面的管理和优化，与平台虚拟化对硬件资源的管理和抽象是完全不同的概念领域。
平台虚拟化技术有着明确的内涵和范围，它为现代信息技术基础设施提供了强大的资源整合和多系统运行的支持，但与应用程序的业务功能开发、用户界面设计美学以及行业特定业务流程优化等方面存在明显的区别。
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