本節書摘來自華章出版社《通信技術導論（原書第5版）》一書中的第1章，第1.10節，作者：[美]安娜貝爾z.多德（annabel z. dodd）著 唐豔華 張選濤 譯 趙志 審校，更多章節内容可以通路雲栖社群“華章計算機”公衆号檢視。
術語“虛拟”是指具有所模拟裝置如網絡或伺服器實體功能的實體。伺服器虛拟化指單台伺服器執行多台伺服器的功能。可以了解為，多個虛拟機共存在一台伺服器中，其中每個虛拟機執行單台伺服器的功能。一個虛拟機就是一個有計算機功能的軟體。
沒有伺服器虛拟化，資料中心的每台伺服器将隻支援單一的作業系統。虛拟化使每個伺服器運作多個作業系統，而每個作業系統中運作多個應用程式。每個運作多個應用程式的作業系統就是一個虛拟機。這種支援大量的應用程式而減少了所需伺服器的數量使虛拟化技術成為雲計算中關鍵的基石。
随着技術的進步，利用虛拟化技術可以讓大型企業和雲計算提供商整合兩者的伺服器。在一台實體伺服器上支援多個作業系統，則需要大量的處理能力。然而随着強大的多核處理器的開發，并行計算流能同時執行多個計算機的指令。在撰寫本書時，多核處理器已更新到八核處理器。
vmware公司（emc是主要持有者）和微軟等公司的虛拟主機操作軟體對計算機資源如記憶體、硬碟容量、作業系統和應用程式之間的計算機處理，進行配置設定和管理。虛拟化管理軟體則通過提供從單一接口配置設定出更多資源的能力，進而簡化了資料中心的營運的能力。
1.10.1 可擴充性和節能
營運商、網際網路服務提供商、企業和開發商，采用虛拟化技術作為一種節約能源、計算機的存儲、人員配備和硬體成本的方法。在每個實體伺服器的多個虛拟機上安裝應用程式，減少了所需實體伺服器的數量。虛拟化還提高了伺服器的工作效率，因為通常運作單一應用程式的實體伺服器隻使用了總容量的10%。這使資料中心有更大的擴充性。應用程式可以更容易地安裝，而無需增加額外的硬體。相反，可以将一個新的虛拟機被添加到一個有空閑容量的實體伺服器上，直到伺服器的容量占用率達到70%～80%。
此外，使用更少數量的伺服器意味着占用更小的空間和更低的裝置制冷費用。雖然單個運作虛拟軟體的伺服器比普通伺服器功率更大，需要更多的制冷費用，但是實體裝置總數減少了，而整體的能源效率提高了。
1.10.2 虛拟化和雲計算
虛拟化技術是雲計算的主要推動力。大型雲服務提供商通常有多個保持所有資料副本的資料中心。當一個資料中心癱瘓了，另一個很容易地接管其功能。虛拟化技術降低了提供商在不同的位置多個資料中心的維護和管理費用。同時也降低了現場服務，減少了電量和制冷費用；進而降低了提供商的能耗成本。
此外，虛拟化技術使資料中心支援為每個開發商通過一個虛拟化平台登入到虛拟機進行開發。多核處理器的處理能力允許多個開發人員同時登入到同一個實體伺服器上。當開發人員從伺服器下線後，将釋放計算能力以供其他使用者。
因為關注安全和隐私，是以大公司往往不希望自己的應用程式和檔案放在和其他企業共用的同一個實體伺服器上。例如，他們可以選擇保留一組伺服器供自己使用。亞馬遜稱之為為虛拟私有雲。其他提供商也提供類似的功能。當然，與此相關的服務需要繳納額外的月租費。
1.10.3 虛拟化和存儲
不同的國家和州法規要求銀行、衛生保健、制藥和政府等機構保留一段時間内的檔案。機構利用雲提供商進行資訊歸檔，還将提供商作為他們資料的低成本的應急備份，防止如火災或電腦黑客入侵事件将資料破壞。企業可以在如冰箱一樣大的伺服器上存儲多達1pb的資料。這些伺服器消耗大量能源，并且占用大量的空間。
現在用于存儲的電腦通過虛拟化技術也能得到充分利用。以不同資料庫格式存儲的資料（例如microsoft sql與oracle），通過虛拟化可以存儲在同一台實體伺服器上。是以各種客戶的資料庫可以存儲在同一台伺服器上，整合了用于存儲和運作應用程式的伺服器。