云计算的核心技术-虚拟化Hypervisor
计算机虚拟化与云计算技术
计算机虚拟化与云计算技术计算机虚拟化与云计算技术是近年来快速发展的关键技术，在信息技术领域发挥着重要的作用。
本文将对计算机虚拟化与云计算技术的概念、原理、应用以及未来发展进行详细论述。
一、计算机虚拟化的概念与原理计算机虚拟化是一种将物理计算机资源抽象出来，通过软件技术模拟出多个逻辑计算机的过程。
通过计算机虚拟化技术，可以将一台物理计算机划分为多个独立的虚拟机，每个虚拟机拥有自己的操作系统、应用程序和文件系统。
计算机虚拟化技术的核心是虚拟机监控器（Hypervisor），它负责协调和管理多个虚拟机之间的资源分配和调度。
计算机虚拟化技术的原理主要包括硬件虚拟化和软件虚拟化两种方式。
硬件虚拟化利用特殊的处理器指令集和硬件支持，将物理计算机的资源虚拟化为多个虚拟机能够直接访问和利用的形式。
而软件虚拟化则是通过在物理计算机上安装虚拟化软件，将物理计算机的资源虚拟化为多个虚拟机可以间接访问的形式。
无论是硬件虚拟化还是软件虚拟化，它们都在保证虚拟机之间相互隔离并独享资源的同时，提高了计算机资源的利用率和灵活性。
二、云计算技术的概念与特点云计算技术是一种基于互联网的计算模式，通过将分散的计算和存储资源集中管理和调度，以服务的形式向用户提供计算能力和数据存储空间。
云计算技术以其高度可扩展性、弹性使用和按需付费等特点，成为当今信息技术领域的热点技术。
云计算技术按照服务类型可以分为三种模式：基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。
云计算技术的主要特点包括：资源共享与池化、虚拟化和多租户。
资源共享与池化通过将分散的计算和存储资源集中管理，实现资源的共享与池化，提高了资源的利用效率。
虚拟化技术使得计算资源能够被灵活划分和配置，并为用户提供了更大的灵活性和可用性。
多租户机制可以在同一套系统中运行多个互相隔离的应用和服务，确保用户之间的安全和隐私。
三、计算机虚拟化与云计算的应用计算机虚拟化与云计算技术在各个领域得到了广泛的应用。
云计算虚拟化技术的分类
云计算虚拟化技术的分类1.硬件虚拟化硬件虚拟化是指通过虚拟机管理程序（VMM）或者称为Hypervisor，在物理服务器上创建多个独立的虚拟机实例，并将每个虚拟机实例分配给不同的用户或应用。
硬件虚拟化主要有两种类型：-全虚拟化：全虚拟化通过模拟虚拟机实例与硬件的交互，使得虚拟机实例可以直接运行在物理服务器上。
客户机操作系统无需任何修改，可以与物理服务器上的硬件设备进行交互。
但是全虚拟化的性能相对较低，因为需要进行额外的指令翻译和模拟。
-半虚拟化：半虚拟化则需要对客户机操作系统进行适当的修改，使其能够与虚拟机管理程序（VMM）进行交互。
相对于全虚拟化，半虚拟化可以提供更好的性能，因为减少了指令翻译和模拟的开销。
2.容器虚拟化容器虚拟化是一种轻量级的虚拟化技术，将操作系统层面的虚拟化与硬件层面的虚拟化相区分。
容器技术将应用程序及其所有依赖项封装在一个容器中，以实现资源隔离和互相独立运行。
- 容器：容器是在宿主机操作系统上运行的独立进程，每个容器共享主机操作系统的内核。
与虚拟机相比，容器对系统资源的利用效率更高，并且启动速度更快。
常见的容器技术包括Docker和Kubernetes等。
-轻量级：由于容器共享宿主机操作系统的内核，因此容器的创建、启动和停止等操作都比较快速和低成本。
容器技术可以更好地满足弹性扩展和快速部署的需求。
总结来说，硬件虚拟化技术以全虚拟化和半虚拟化为主，通过虚拟机管理程序划分物理服务器为多个虚拟机实例；容器虚拟化技术主要是通过容器技术创建运行在宿主机上的独立进程，实现应用程序的隔离和资源共享。
根据应用场景和需求的不同，可以选择适合的虚拟化技术来实现应用部署和资源管理。
理解虚拟化技术与云计算架构
理解虚拟化技术与云计算架构随着信息技术的发展，虚拟化技术与云计算架构越来越受到人们的关注。
理解虚拟化技术与云计算架构对于企业和个人使用计算资源来说具有重要意义。
本文将介绍虚拟化技术与云计算架构的概念、原理以及其在实际应用中的优势。
一、虚拟化技术的概念与原理虚拟化技术是指通过软件或硬件技术，将一台计算机划分为多个独立的虚拟环境，每个虚拟环境可以运行不同的操作系统和应用程序，并且彼此之间相互隔离。
虚拟化技术的核心是虚拟机监控器（Hypervisor），它可以创建、启动和管理多个虚拟机。
在虚拟化技术中，有两种常见的虚拟化方式：全虚拟化和半虚拟化。
全虚拟化是指虚拟机完全模拟物理硬件，虚拟机中的操作系统无需做任何修改即可在虚拟化环境中运行。
半虚拟化则需要对操作系统进行修改，在虚拟化环境中运行。
虚拟化技术的原理是将计算资源进行抽象化，通过虚拟化层的管理和调度，实现对计算资源的合理分配和利用。
通过虚拟机的迁移、快照等功能，虚拟化技术可以提高计算资源的利用率，并且可以实现高可用性和灵活性。
二、云计算架构的概念与特点云计算架构是建立在虚拟化技术的基础上的一种计算模型，它提供按需、弹性、可靠的计算资源服务。
云计算架构通常由三个层次组成：基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。
IaaS层为用户提供基本的计算资源，包括虚拟机、存储和网络等。
PaaS层则在IaaS层的基础上提供了开发、测试和部署应用程序的平台。
SaaS层为用户提供了各种应用软件，用户无需关心底层的基础设施和平台。
云计算架构具有以下特点：弹性扩展，即用户可以根据需要随时调整计算资源的规模；按需自助，用户可以根据需求自行申请和管理计算资源；可靠性高，云计算架构通过冗余和备份等机制保证计算资源的可靠性。
三、虚拟化技术与云计算架构的优势虚拟化技术与云计算架构带来了许多优势，对于企业和个人来说具有重要的意义。
首先，虚拟化技术可以提高计算资源的利用率。
云计算技术中的虚拟化技术和容器化技术介绍
云计算技术中的虚拟化技术和容器化技术介绍云计算是近年来迅速发展的一项重要技术，它提供了一种高效、灵活和可扩展的计算资源管理方式，大大改变了传统的IT服务模式。
虚拟化技术和容器化技术是云计算中的两个关键概念，它们在提供资源利用率、灵活性和可移植性方面发挥了重要作用。
虚拟化技术是一种将物理计算机划分为多个独立的虚拟机的技术。
它实现了将计算资源和硬件解耦，在一台物理计算机上运行多个虚拟机，每个虚拟机都能够运行独立的操作系统和应用程序。
虚拟化技术使得计算资源能够更加高效地利用，提高了硬件资源的利用率。
此外，虚拟机之间相互隔离，一个虚拟机出现问题不会影响其他虚拟机的运行，提高了系统的可靠性和安全性。
虚拟化技术的实现通常由虚拟机监视器（VMM）或称为Hypervisor负责。
Hypervisor负责将物理计算机的计算资源划分为多个虚拟机，并管理虚拟机之间的资源分配和调度。
有两种类型的Hypervisor：类型1和类型2。
类型1 Hypervisor 直接运行在物理计算机的硬件上，如VMware ESXi和Microsoft Hyper-V。
而类型2 Hypervisor运行在一个操作系统之上，如VMware Workstation和Oracle VirtualBox。
容器化技术是一种轻量级的虚拟化技术，它将操作系统层面的虚拟化引入到云计算中。
与传统的虚拟机不同，容器化技术没有独立的操作系统，而是通过共享主机操作系统来实现资源的隔离。
容器化技术利用Linux内核的特性，如命名空间和控制组（cgroups），将应用程序及其依赖的库和环境打包为一个独立的容器，实现了应用程序的隔离和移植性。
容器化技术的优势在于快速启动和运行、高效利用资源以及可移植性。
与虚拟机相比，容器化技术不需要启动整个操作系统，而是直接在宿主机操作系统上启动容器，因此启动时间更短。
容器共享主机操作系统的资源，资源利用率更高，可以同时运行更多的容器。
云计算的五大核心技术
云计算的五大核心技术云计算是一种基于互联网的计算模式，通过网络将计算资源提供给用户，使其能够按需使用和配置这些资源。
云计算的出现极大地改变了传统计算模式，提升了计算能力的灵活性、可扩展性和可用性。
云计算的五大核心技术是虚拟化技术、分布式计算技术、网络技术、安全技术和统一管理技术。
首先，虚拟化技术是云计算的基础。
虚拟化技术可以将一台物理服务器划分为多个虚拟服务器，每个虚拟服务器具有独立的操作系统和应用程序。
虚拟化技术可以充分利用物理服务器的计算资源，提高资源的利用率和运行效率。
它还可以实现服务器的动态扩展和迁移，提供高可用性和容错能力。
其次，分布式计算技术是实现云计算的关键。
分布式计算技术可以将任务分解为多个子任务，在多个计算节点上并行执行这些子任务，最后将结果合并。
分布式计算技术可以充分利用多台计算机的计算资源，提高计算速度和处理能力。
它还可以实现负载均衡和容错能力，提高系统的可靠性和稳定性。
再次，网络技术是云计算的基础设施。
云计算通过网络将计算资源提供给用户，所以网络技术对于云计算的性能和可用性至关重要。
网络技术需要提供高带宽、低延迟、高可靠性和高安全性。
云计算还需要支持虚拟网络，实现对不同用户和应用程序的隔离和安全隔离。
另外，安全技术是云计算不可或缺的一部分。
云计算需要保护用户的数据和隐私，防止数据泄露和违法使用。
安全技术需要提供加密、身份认证、访问控制、数据备份和恢复等功能，确保用户数据的保密性、完整性和可用性。
安全技术还需要对云计算基础设施进行监控和审计，及时发现和解决安全问题。
最后，统一管理技术是云计算的核心。
云计算需要对计算资源、存储资源和网络资源进行统一管理和调度。
统一管理技术可以实现资源的动态分配和优化，提高资源利用率和计算效率。
它还可以实现资源的监控和自动化管理，减少人工干预和管理成本。
综上所述，虚拟化技术、分布式计算技术、网络技术、安全技术和统一管理技术是云计算的五大核心技术。
虚拟化技术与应用
虚拟化技术与应用虚拟化技术是近年来信息技术领域中的一项重要发展，通过将一台物理主机分割为多个虚拟机实例，实现更高效的资源利用和灵活的应用部署。
本文将重点介绍虚拟化技术的基本原理、分类以及在不同领域的应用。
一、虚拟化技术基本原理虚拟化技术是通过软件层面的抽象，将物理资源（如计算、存储、网络等）划分为多个逻辑实例，每个实例都具备完整的操作系统和应用环境，可以独立运行。
虚拟化技术的基本原理包括以下几个方面：1. 虚拟机监视器（Hypervisor）：虚拟机监视器是实现虚拟化的核心组件，它负责将物理主机的资源进行抽象和管理，并协调多个虚拟机实例的运行。
虚拟机监视器有两种类型：第一种是基于硬件的，也称为Type 1 Hypervisor，直接运行在物理主机上，例如VMware ESXi、Microsoft Hyper-V等；第二种是基于操作系统的，也称为Type 2 Hypervisor，运行在操作系统之上，例如Oracle VirtualBox、VMware Workstation等。
2. 虚拟机实例：虚拟机实例是虚拟化环境中的基本单位，每个虚拟机实例都具备自己的操作系统和应用环境，与其他虚拟机实例相互隔离。
虚拟机实例可以根据实际需求进行创建、启动、停止和删除等操作，实现灵活的资源调度和管理。
3. 虚拟设备：虚拟设备是虚拟机实例与物理硬件之间的中介，提供给虚拟机实例访问物理资源的接口。
常见的虚拟设备包括虚拟CPU、虚拟内存、虚拟磁盘、虚拟网络等，它们通过虚拟机监视器进行管理和分配，为虚拟机实例提供与物理硬件相似的性能。
二、虚拟化技术分类根据虚拟化技术的不同应用场景和目标，可以将其分为以下几种类型：1. 服务器虚拟化：服务器虚拟化是最常见和广泛应用的虚拟化技术，它可以将一台物理服务器划分为多个虚拟机实例，实现更高效的资源利用和灵活的应用部署。
服务器虚拟化可以提升服务器的利用率，减少硬件投资和能耗开支，同时可以提高应用的可靠性和灵活性。
云计算中的虚拟化技术
云计算中的虚拟化技术云计算中的虚拟化技术一直以来都是一个非常重要的话题。
虚拟化技术使云计算能够更高效、更灵活地提供计算资源和服务，同时增强了系统的稳定性和安全性。
本文将详细介绍云计算中的虚拟化技术，在虚拟化技术的基础上，还会涵盖容器化技术和无服务器计算的概念。
一、虚拟化技术的基本概念虚拟化技术利用软件和硬件的组合，将物理资源抽象成虚拟资源，从而可以在物理资源的基础上创建多个虚拟机(VM)实例。
每个虚拟机实例都可以运行自己的操作系统(OS)和应用程序，就好像它们是真实的物理机一样。
在云计算中，虚拟化技术有以下几个核心概念：1.虚拟机(VM)：虚拟机是在物理主机上创建的一个独立的虚拟计算环境，包括操作系统和应用程序等。
一个物理主机可以同时运行多个虚拟机实例，从而实现资源的共享和利用率的提高。
2. Hypervisor(也称为虚拟机管理器)：Hypervisor是运行在物理主机上的软件，负责管理和控制虚拟机的运行。
它将物理主机的计算、存储和网络资源划分成多个虚拟资源池，并为每个虚拟机实例提供隔离、安全、可靠的运行环境。
3.资源池：资源池是物理主机上的一组可供虚拟机实例使用的资源，包括计算、存储和网络等。
通过资源池的划分和管理，可以更好地满足不同虚拟机实例对资源的需求，并在资源利用率方面实现较好的平衡。
虚拟化技术的优势在于能够提高硬件资源的利用率、降低系统成本、提高系统的可靠性和可扩展性。
此外，虚拟化技术还可以实现对系统的快速部署和自动化管理，从而使系统更易于维护和扩展。
二、虚拟化技术的分类虚拟化技术在云计算中有多种实现方式，根据虚拟化的层次和对象的不同，可以将虚拟化技术分为以下几类：1. 服务器虚拟化：服务器虚拟化是最常见的虚拟化方式，它将物理服务器划分成多个虚拟机实例，并为每个虚拟机实例分配一定的计算、存储和网络资源。
常见的服务器虚拟化技术包括VMware、Xen和KVM等。
2.存储虚拟化：存储虚拟化将不同的存储设备组合在一起，并为虚拟机实例提供统一的存储接口。
服务器虚拟化技术解析Hypervisor容器镜像等
服务器虚拟化技术解析Hypervisor容器镜像等服务器虚拟化技术是现代数据中心架构中的重要组成部分。
它通过利用Hypervisor和容器镜像等工具，将一台物理服务器划分为多个虚拟机，从而提高硬件利用率和资源管理效率。
本文将对服务器虚拟化技术及相关概念进行解析，重点关注Hypervisor和容器镜像的原理和应用。
一、Hypervisor的作用和原理Hypervisor，又称虚拟机监控程序，是服务器虚拟化技术的核心组件之一。
它能够在物理服务器上创建和管理多个虚拟机实例，并且能够同时运行不同的操作系统。
Hypervisor主要分为两种类型：裸金属Hypervisor和主机型Hypervisor。
裸金属Hypervisor是在物理服务器硬件上直接运行的虚拟化层，它提供了更高的性能和可靠性。
主机型Hypervisor则是在操作系统之上运行的虚拟化层，相比裸金属Hypervisor，它的性能稍逊，但更加灵活和易用。
不论是裸金属Hypervisor还是主机型Hypervisor，其基本工作原理都是将物理服务器的硬件资源划分为多个虚拟机，并且为每个虚拟机提供隔离的运行环境。
Hypervisor负责管理虚拟机的创建、启动、停止和销毁等操作，同时还能够提供对虚拟机资源的监控、调度和分配。
二、容器镜像的概念和应用容器镜像是服务器虚拟化技术中的另一个重要概念，它是一种轻量级的、可移植的软件打包方式。
与传统的虚拟机镜像相比，容器镜像更加轻便、快速，并且具备良好的可移植性和隔离性。
容器镜像的核心技术是容器化，它通过将应用程序及其依赖的运行环境打包成一个可执行的镜像，从而实现在不同的服务器上快速部署和运行应用。
容器镜像使用了操作系统层面的虚拟化技术，通过共享宿主机的内核和资源，避免了传统虚拟机的资源占用和性能损耗。
容器镜像的应用非常广泛，特别是在云计算和微服务架构中。
通过使用容器镜像，开发者可以将应用程序和依赖的组件打包成一个整体，并且能够快速部署、扩展和迁移。
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HP Server SUN Server Intel / AMD Blade VMware VMs
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部署模型
私有云 Private cloud 公共云 Public cloud 混合云 Hybrid cloud
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二、云计算的经济驱动因素
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云计算的经济驱动
提高现有设备的运行效率 减少初期投资和运营成本，降低风险
快速创新，加速企业创新能力，缩短产品 和服务进入市场的时间周期
云计算是一种支持对共享可配置计算资源池（例如网络、服务器、存 储、应用和服务）进行便利的、随需而变的网络访问的计算模式，这 些资源可以以最小管理代价或服务提供商交互被快速提供和释放。
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云计算5个特性
按需自助(On-demand self-service) 广泛网络访问(Broad network access) 资源池(Resource pooling) 快速弹性(Rapid elasticity) 可度量的服务(Measured Service)
商务云将为长三角地区的众多中小型企业提供定制电 子 商务平台，提升企业核心竞争力； 开发云提供的世界一流软件开发、测试平台及培训咨询 服务以提高无锡整体服务外包水平为目标； 政府云则更多用于为无锡各 级政府单位提供一站式电子 政务服务，促进政府服务转型。
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– IBM无锡云计算所使用的技术：
虚拟化技术：Xen
系统的自动化管理技术：包括自动化供应、配置、 监控， IBM Tivoli系统管理软件将管理云计算环境 面向服务架构（SOA） Web2.0 分布和并行计算: Hadoop 高速互联网及其接入
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四、云计算技术
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云计算技术-IBM
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云计算技术-VMware
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议题
一．什么是云计算 二．云计算的经济驱动因素 三．云计算案例 四．云计算技术 五．企业自主云计算建设
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一、什么是云计算
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资源 资源 Cloud 资源
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资源 资源 Cloud 资源
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资源 资源 Cloud 资源
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云计算
Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction.
– EC2全称Amazon Elastic Compute Cloud，是Amazon 2006年推出的新一代hosting服务 – EC2使用Xen虚拟化技术。每个虚拟机器，又称作实 例，能够运行小、大、极大三种能力的虚拟私有服 务器。利用EC2 Compute Units去分配硬 件资源。EC2系统提供以下的虚拟机器实例类型
企业用户可以享受更多的增值服务，实现 更快的需求响应
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静态基础架构
动态基础架构
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经济效益
初始成本 管理成本 更新成本 能源 总体 拥有成本 设备 利用率 适应性
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谁是云计算的第一批客户？
中小企业 科研机构 开发和测试 政府
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三、云计算案例
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Amazon EC2
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– 费用：
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无锡云计算中心
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– 2008年2月1日，IBM宣布将在中国无锡太湖新城科 教产业园（K-PARK）建立了第一个云计算中心 (Cloud Computing Center)。2008年5月10日， IBM无 锡云计算中心正式投入运营。IBM与无锡市政府联 合宣称，这是全球第一个实现商业运营的云计算中 心。 – 三大云计算服务平台分别为商务云、开发云、政府 云平台。
云计算技术漫谈
Newtouch 杨疆湖
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讲师个人介绍
博士，资深技术专家，多年企业、政府、金融 领域软件开发、技术服务工作经验，擅长架构 设计、技术创新。
– 2008~2009 University of Connecticut / Post-doctoral Research Fellow 从事网格、云计算等新技术的研究 工作 – 2008 IBM全球技术服务部/ Advisory I/T Architect – 2006~2008 SunGard金仕达/ 事业部技术总监 – 2002~2005 SGI上海办事处/ 高级系统工程师
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广泛 网络 访问
按需 自助
资源 池
云计算
可度 量的 服务
快速 弹性
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计算模式演变
服务
网络
单机
大机终端
1970
C/S
1980
网络计算
1990
网格计算
2000
云计算
2010
11
网格
OR
云计算
？
云计算
网格
AND
！
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服务模型
Cloud Platform as a Service (PaaS) – 待续 Cloud Software as a Service (SaaS) – 待续
云计算技术-Platform
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云计算的核心技术-虚拟化
Hypervisor, 也被称作 Virtual Machine Monitor (VMM)
– Type 1 (or native, bare-metal) – Type 2 (or hosted)
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HMC
IBM System p
HP Hardware Console
小型实例 默认配置了1.7 GB的内存，一个虚拟核心上运 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一个EC2 Compute Unit,160GB的硬盘空间, 32位平台[2] 大型实例 默认配置了7.5GB的内存，两个虚拟核心上各运 行两个EC2 Compute Units,160GB的硬盘空间, 64位平台 极大实例 默认配置了15GB的内存，四个虚拟核心上各运 行两个EC2 Compute Units,1690GB的硬盘空间, 64位平台