在新一代数据中心中，广泛采用虚拟化技术将物理基础资源集中在一起，形成一个共享虚拟资源池，从而达到低成本且充分有效地使用资源的目的。虚拟化包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化和数据中心虚拟化等，虚拟化是新一代数据中心使用最为广发的技术，也是新一代数据中心与传统数据中心的最大差异。
据某互联网站去年底通过网络进行的调查，未来12个月企业最有可能投资的产品/服务全部与虚拟化相关。其中，排名第一的是服务器虚拟化，它以近四成的比例再次拔得头筹。服务器虚拟化能够在整合多个应用服务的同时，通过区分应用服务的优先次序，将服务器资源分配给最需要它们的工作负载，从而简化管理和提高效率。
排名第二的是存储虚拟化。存储作为数据中心的三驾马车之一，其准备采用虚拟化的比例与服务器虚拟化不相上下，因此存储虚拟化的重要性也不容怀疑。随后是桌面虚拟化，它可以让多个操作系统同时存在于一个主机中，iPad等移动终端的流行更是推动了它的发展。
数据中心虚拟化则是指用多个物理实体创建一个逻辑实体，或者用一个物理实体创建多个逻辑实体。实体可以使计算、存储、网络或应用资源。虚拟化的实质就是“隔离”，即将不同的业务隔离开来，彼此不能互访，从而保证业务的安全需求;以及将不同的业务资源隔离开来，从而保证业务对于服务器资源的要求。
从架构的观点看，对交付应用的资源进行虚拟化处理具有诸多益处。例如，更有效地利用基础设施，可用性提高至99.999%，简化管理，可节省大量成本。归根结底，采用虚拟化可以大大提高运营效率。
此外，数据中心的应用越来越多，但很多应用都相互独立，而且是在使用率低下、相互隔绝的环境中运行。每个应用都追求性能的不断提高，数据中心拥有多种操作系统、计算平台和存储系统。借助虚拟化技术能够更加有效地满足基本硬件要求，只需采用数量更少、价格更低廉的硬件即可完成同样的工作。
虚拟化可带来全方位的优势，例如，实时维护与管理，硬件采购成本的降低，可用性、安全性及其他性能更出色的架构。这也是虚拟化成为新一代数据中心设计内容的原因。
虚拟化并不是一个全新的概念，它的革新之处在于，可以融入WAN和LAN基础设施中的所有方面，无论在哪一方面都可以领略到虚拟化所带来的好处。
目前，数据中心虚拟化还处于起步阶段，技术的发展前景诱人。它将打破物理环境的束缚，无论这种物理环境是指分开的节点和网络、应用程序和硬件还是操作系统。虚拟化的整体概念依赖于共享的资源，为了成功实施虚拟化战略，企业必须努力让分别从事安全性、服务器、网络以及存储的IT人员和专家打破传统隔阂。
虚拟化在降低物理成本的同时会提升运行维护成本，使IT管理变得更加复杂。当虚拟化成为数据中心的标准架构是会引发一系列新的问题，没有自动化和智能化的支撑及配合，虚拟化无法发挥其真正的优势。
事实上，自动化已经是眼下企业对数据中心的迫切需求。据IDC对大量CIO的调查，CIO对于数据中心关心的问题，自动化列第一位，绿色IT排第二，虚拟化排第四。只有将自动化和智能化引入数据中心的管理中，才能真正通过虚拟化实现IT价值的大幅提升。
美国企业管理协会的研究经理AndiMann对于数据中心自动化发表了如下评论，他说：“一旦你的数据中心达到某种规模，即使不是非常大的规模，自动化也是非常重要的。你不能用人工有效地管理大规模的数据中心。如果随着公司的增长你只是简单地通过增加人员来扩建数据中心，最终你将没有足够的人员用于那个数据中心。”
现在，数据中心管理员正在寻求各种途径来提高硬件的利用率，实现节能、提高数据的可用性和可扩展性的目的。虽然虚拟服务器就能够实现以上所提及的目标，然而，这些优势只意味着虚拟化潜力的很小一部分。虚拟化向网络的延伸使虚拟机能够在应用程序运行的同时实现在物理服务器之间的漂移，并按需提供容量，无需增加昂贵且未尽其用的平台。
更重要的是，动态虚拟机的创建和移动让管理员能够迅速响应新的请求，从而提高用户的生产效率和客户满意度。但是目前传统的网络设备并不能满足这种动态迁移的需求，这成为虚拟化进程中的瓶颈，而解决这一瓶颈就意味着虚拟化时代的真正到来。
