本书以数据中心面临的各行业数字化转型需求和业务挑战为切入点，详细介绍了数据中心虚拟化架构全景和新一代虚拟化技术体系，帮助读者掌握理论知识和实践方法。首先，本书概述数据中心虚拟化的基本特征、发展历史、主要功能和认识误区，帮助读者快速地对数据中心虚拟化有一个初步的了解。随后，本书介绍数据中心虚拟化的总体架构和技术方案的演进，并分别阐述数据中心基础设施虚拟化的三大组成部分：计算虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化的实现方式和基本原理。在基础设施层之上，本书对典型数据中心虚拟化系统的其他服务层次和组成模块进行了深入浅出的讲解，包括超融合基础架构数据中心、新兴虚拟化技术（容器和云原生）、数据中心的安全与可靠性、数据中心管理平台的设计等内容。在大数据和智能时代，数据中心越来越聚焦于对数据的高效处理，并逐渐向算力中心演进。本书还对AI算力池化做了一些阐述，包括虚拟化统一开源框架和开放XPU算力生态相关的内容。最后，以华为数据中心虚拟化解决方案在多个关键行业的应用为例，完整展示了从技术选型、架构设计、产品组件到实现效果的端到端实践经验，启发读者活学活用数据中心虚拟化技术。
本书可以为构建轻量弹性、敏捷高效、安全可靠的新一代数据中心基础设施提供参考和帮助，适合企业和科研院所信息化部门及数据中心的技术人员阅读，也可为高等院校计算机相关专业的师生提供参考。
从第一次工业革命开始至今已经有两百多年的时间，从蒸汽技术革命、电力技术革命到计算机及信息技术革命，技术的变革让世界发生了翻天覆地的变化。当前最有可能引领第四次工业革命的是广泛而深度应用的数字化技术。数字经济是当前世界经济发展的重心，数字化转型已经成为各个行业发展的驱动力。华为公司2014年发布的《全球联接指数》（Global Connectivity Index）指出，联接指数每提升1点，人均GDP将增加1.4%~1.9%，发展中国家的提升会明显大于发达国家。这些分析为试图利用联接实现社会转型、缩小数字鸿沟、促进创新和提升国家竞争力的市场提供了指导。
毫无疑问，新型ICT（Information Communication Technology，信息通信技术）基础设施建设已经成为包括中国在内的众多国家的重要发展战略。数据中心作为ICT基础设施的代表，承载着组织的各类核心应用，汇聚了海量的联接，在数字化时代的变革中，已然迎来新一轮的发展机遇。数字化转型浪潮下，企业信息化过程中暴露出来的问题日益凸显。复杂的管理模式、高昂的运营成本、困难的扩展升级使企业对新型数字化技术翘首以盼，这些痛点促使了云计算与虚拟化的兴起。数据中心虚拟化和云化是当前最热门的数据中心建设模式。它不仅改变了我们对数据中心各类资源的管理和使用方式，也为企业带来了前所未有的灵活性和效率。本书将深入探讨数据中心虚拟化的概念、架构、技术及典型应用案例。
虚拟化的历史可以追溯到20世纪60年代，大型计算机的出现使得计算资源的共享成为可能。IBM在这一领域的开创性工作允许多个用户共享同一台计算机的处理能力，这种思想为后来的虚拟化技术奠定了基础。更为重要的是，虚拟化技术在架构层面上倡导的资源抽象和模拟的思想，已在多个行业和领域产生效益。由于业务应用多样性和环境复杂性的不断增长，这对数据中心技术人员的知识广度提出了挑战，他们必须具备多个不同技术领域的专业知识，如服务器、存储、网络、操作系统、运营与运维等。因此，本书从通用方案架构的角度叙述了数据中心虚拟化的基本概念、重要挑战和典型解决方法的原理及实现。在传统分层架构和硬件层虚拟化的基础上，本书还对超融合基础架构数据中心和软件层的虚拟化作了深入浅出的论述，最后给出华为数据中心虚拟化解决方案的几个典型行业应用案例。
进入21世纪，虚拟化技术迎来了爆发式的增长。随着云计算的兴起，企业对数据中心的灵活性、可扩展性和资源利用率的需求愈发迫切。虚拟化技术作为实现这些目标的关键手段，帮助企业在降低成本的同时，提高了业务连续性和灾难恢复能力。我们看到，许多企业开始将传统的物理服务器迁移到虚拟化环境中，从而实现资源的动态分配和高效管理。
为了更好地帮助高校学生和虚拟化相关从业人员了解数据中心虚拟化的相关技术，我们撰写了本书。本书共11章，内容涵盖数据中心虚拟化的概述及总体架构、计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、超融合技术、容器与云原生、AI算力池化技术、数据中心的安全和可靠性、数据中心管理以及数据中心虚拟化应用案例等。通过阅读本书，读者可以系统地了解数据中心虚拟化的发展历程、核心基础设施、虚拟化技术原理以及在工业生产中的实际应用案例，从而更好地在日后的学习或工作中开发数据中心虚拟化的各种产品。
本书主要由华为公司陈默博士和上海交通大学戚正伟教授编写。同时感谢华为公司数据存储产品线的技术专家和上海交通大学参与书稿审阅的师生在本书写作过程中提供的帮助，也感谢清华大学出版社盛东亮老师和崔彤老师的大力支持，他们细致认真的工作为本书的高质量出版提供了保障。
参与本书编写的人员虽然有多年的ICT从业经验，但因时间仓促和作者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请读者批评指正，在此表示衷心的感谢！
编者
2025年3月
精品教材 更多
