虚拟化将物理存储抽象为虚拟磁盘，供虚拟机（VM）使用。实现虚拟磁盘需兼顾资源分配与共享，直连存储（DAS）和存储区域网络（SAN）均不适用，前者无法支撑海量VM，后者LUN数量有限且共享能力弱。因此，hypervisor（如VMware）采用NAS方式，通过VMFS或NFS协议实现虚拟磁盘。VMFS专为虚拟化环境设计，支持多VM共享整合存储池，提升资源利用率。
虚拟磁盘在云计算中有三种主要使用方式：
- 实例存储
虚拟磁盘作为VM实例的一部分，随VM创建和删除，类比物理机的本地磁盘。底层虽基于NAS实现，但对VM表现为DAS模型，由hypervisor隔离底层协议与上层访问。 - 卷存储
为分离实例数据与用户数据，卷作为独立存储单元，可脱离一个VM再挂载至另一个，实现数据持久化与迁移。典型实现如OpenStack的Cinder。 - 对象存储
用于跨VM、跨数据中心共享数据。它将物理位置虚拟化为存储段（bucket），文件虚拟化为对象，通过REST API和URI访问，具有规模与成本优势，但数据一致性较弱。与NAS共存，适用于非结构化静态数据（如图片、音视频）。
实践中，静态文件宜用对象存储，系统镜像与应用程序可选实例存储或卷存储，动态数据则借助云数据库管理。合理组合各类虚拟化存储，方能高效支撑云应用。