數據中心的設計有許多要素，包括位置、效率、布局、機械設計等等。所有這些因素都有助于提高其可操作性和性能。

FutureFacilities的產品經理馬克·芬頓（MarkFenton）將數據中心的性能定義為多種因素的混合，每個業務部門的數據中心都有不同的KPI。“無論總體目標是綠色高效，將盡可能多的容量塞進空間，還是盡可能地抵御故障；實現這一目標的關鍵在于數據中心的設計和重新設計。

“數據中心是一個復雜的系統，有許多活動部件：電源、冷卻、機架、IT、電纜等。通常，這些都是獨立設計，組裝成一個工作系統。從本質上說，這意味著我們按下一個開關，希望它能工作。然而，通常情況下并不是這樣。”

Fenton接著談到了由FutureFacilities委托進行的獨立研究，該研究發現，三分之一的數據中心使用經驗法則來管理溫度，40%的數據中心由于人為錯誤而出現宕機。“數據中心操作員必須記住，當數據中心的各個部分組裝在一起時，它們將對彼此產生重大影響。”這可不是瞎猜的地方。

“例如，要有一個設計良好的白色空間，但是屋頂上糟糕的基礎設施布局只會導致糟糕的數據中心性能。同樣，如果您為制冷基礎設施設計了一個高效的屋頂配置，但不考慮空白空間布局，最終結果也可能是性能不佳。數據中心運營商需要考慮完整的解決方案。幸運的是，有許多技術可用于實現數據驅動的決策，這些技術將改進數據中心的設計及其運行性能。其中一種技術就是數字孿生。通過這種基于物理的模擬，運營商可以對這些單獨的元素如何協同工作進行建模，并確保他們獲得的數據中心不僅僅是其各個部分的總和。”

我們聽到了許多專家的意見，他們繼續就數據中心的設計如何有助于實現最佳性能進行討論。

施耐德電氣安全電源部科學中心高級研究分析師WendyTorell：“首先，了解什么是‘最佳性能’非常重要。對于大多數數據中心來說，可用性是一個關鍵的性能標準，因為它們支持的IT負載是任務關鍵型的，而且停機成本很高。但是，還需要考慮其他性能指標，例如，數據中心的能效如何、其電源使用效率（PUE）評級是多少、在資本支出、運營成本或總擁有成本（TCO）方面的成本效益如何，以及設計的可持續性或“綠色”程度。

“在開始設計規劃時，就數據中心性能的所有關鍵標準進行討論是很重要的，這樣可以避免回到繪圖板，并及時實施項目。”

有助于以這些不同方式實現最佳性能的關鍵設計屬性包括：

? 高效設計——運營商應選擇專為高效率設計的電源系統（即UPS、PDU）；并選擇允許在其地理位置內實現最大節能器冷卻時間的冷卻系統。他們還應密切關注影響氣流組織（安全殼系統、加高地板等）的設計選擇，因為這些選擇對數據中心的整體能效有很大影響。

? 互聯系統——選擇使用基于云的、移動友好的數據中心基礎設施管理（DCIM）軟件的系統，該軟件可遠程管理并連接到數據湖，與傳統的基于日歷的維護相比，允許用戶利用數據中心以外的信息進行更具預測性的維護。因為在組件發生故障之前，可以最大限度地延長電池的使用壽命。

? 冗余系統——如果需要高可用性，操作員應在設計時考慮冗余；這確保組件故障或所需維護活動不會降低關鍵負載。

? 可擴展設計——未來的負載通常是未知的，因此擁有一個可以輕松擴展的設計是一個重要的屬性。許多UPS都是模塊化的，因此隨著負載的增長，可以添加額外的電源模塊。同時考慮當前和未來的密度需求。隨著芯片密度的增加，散熱設計能否跟上？隨著芯片密度超過風冷數據中心的限制，液體冷卻的趨勢越來越明顯。

? 標準化——使用標準化設計有助于確保可預測的性能；獨特的設計可能意味著獨特的問題。預集成、預制系統還可以縮短數據中心部署時間，這可能是一個重要的性能標準。

“今天，有許多資源可以免費提供，幫助決策者了解數據中心性能屬性的取舍。例如，施耐德電氣資本成本工具或PUE工具可以幫助運營商了解成本和效率的驅動因素，從而能夠根據數據中心的性能優先級做出正確的選擇。”

Wasabi創始人兼首席執行官大衛·弗里德（DavidFriend）表示：“隨著數據繼續大規模激增，組織數據中心以實現最佳性能已成為一個越來越重要的考慮因素，事實證明這是業務成功不可或缺的一部分，而本地數據保護要求是首要考慮因素。

“一些數據中心運營商已經開始提供計算和存儲基礎設施即服務。由于這些設計的發展，在不久的將來，數據中心可能需要一個專門的“存儲區”，出于安全和冷卻的考慮，該區域與其余的數據中心隔離開來。這是因為一般存儲比計算機使用的電力少，所以冷卻要求更低。得到正確的冷卻是最重要的，因為你很容易浪費不必要的冷卻功率。”

還有一些方法可以使數據中心冷卻更有效地適應大型存儲區域，而不是將存儲分散在每個租戶的機籠中——例如，在設計這種性質的平面圖時，計算即服務和存儲即服務可能會被隔離開來。

“設計數據中心時的另一個主要考慮因素是數據中心本身的規模和相對分布。考慮到大多數數據都是在本地生成和消費的，在大型設施之間進行遠距離移動并不直觀。”

“在Wasabi，我們正積極考慮使用一個由較小的云存儲單元組成的緊密網絡，而不是使用一些非常大的存儲設施，問題是如何在不損失規模效率的情況下實現這一目標。雖然在實踐中如何實現這一點還沒有“智能”，但理論上，有一個由更小的存儲設施組成的緊密網絡是可能的，這些設施靠近客戶，靠近計算機，相互了解，甚至共享元數據。這實際上意味著本地數據可以在世界各地緩存和訪問。隨著5G的推出，對這種存儲架構的需求將大大增加，并將為許多行業帶來巨大的好處。例如，在醫療保健領域，不同地區的醫生可以即時訪問患者的病歷，因為元數據是全局復制的，每個存儲節點都可以充當“原始”服務器。”

“有許多方法可以確保數據中心設計有助于實現最佳性能，但云產業正在迅速發展，如果要保持和提高未來的效率，數據中心設計戰略也必須如此。”

Genetec戰略合作伙伴關系總監PhilippeOuimette：“我的建議是，當您考慮設計數據中心時，不要低估您的安全措施如何提升業務性能和客戶體驗。如果操作正確，它可以為客戶提供無摩擦的體驗（在新冠肺炎期間尤為重要），并使運營更具成本效益，并提升員工體驗。

“以我們的一個真實客戶為例，可以最好地解釋這一點。NEXTDC是澳大利亞最值得信賴的數據中心提供商之一，它是一個很好的案例研究，它展示了如何在高度安全的環境中使用物理安全系統來超越純粹的安全性，從而改進業務運營并增強客戶體驗。

“NEXTDC長期以來一直在使用Genetec安全中心來管理其數據中心的訪問控制和視頻監控（包括視頻訪問控制對講機）。隨著其數據中心占地面積的快速增長，2019年，它實施了SecurityCenterFederation，以實現對所有9個數據中心位置的集中監控、報告和警報管理。

“這改變了游戲規則，因為它統一了NEXTDC的整個全國足跡，并允許所有站點之間的冗余和協作。NEXTDC現在擁有完全的透明度和統一控制，有效地監控全國各地的設施，以防止和防止安全漏洞，并確保安全的環境。

“Genetec開發了一種高度可擴展的架構，可以同步攝像頭、門和其他托管硬件、接入點和解決方案。NEXTDC確定的基于角色的協議為客戶和工作人員提供了對視頻監控系統、視頻分析和報告、訪問控制、雙因素身份驗證系統和對講機的適當訪問權限。

中東和北非地區Equinix董事總經理JeroenSchlosser：“產品設計的數字化進步正在創造新的機遇，以提高環境可持續性和利潤率。通過使產品開發更加注重設計和信息，公司正在創造新一代的數字化增強產品，這些產品減少了材料的使用，降低了能源需求，增加了收入。”

“盡管數字化進程加快，但總體而言，由于服務器效率提高、數據中心整合以及單個站點設計和運營創新的綜合作用，數據中心的能源消耗總量曲線已趨平緩。數據中心正在推動現代世界的數字化，推動對環境影響遠小于實體或模擬產品的消費，并推動社會價值。”

“事實上，數據中心正在支持現代世界的數字化，這正推動著更可持續的成果。雖然它不能作為直接的數據中心效益來衡量，但數字產品和服務的碳足跡遠低于其實體產品和服務。例如，電子郵件的占地面積比郵寄信件小，下載專輯比購買光盤更節能。”

“大型數據中心運營商（無論是托管、托管服務、網絡還是云）都具備規模經濟優勢，能夠應用最佳實踐，并在其足跡范圍內提高能源效率，速度遠遠快于單個小型企業數據中心獨自實現的速度。在推進可再生能源方面，規模更大也意味著更大的購買力。”

“Equinix一直致力于通過幫助客戶和合作伙伴的供應鏈綠色化來增加業務價值，即使在困難時期也盡量減少對環境的影響。Equinix的全球影響力、規模和購買力使Equinix能夠：

? 自2011年以來，在能源效率升級、改造和改進方面投資超過1億美元，這有助于在同一時期避免110萬兆瓦（MWh）和43萬公噸的碳排放。

? 為Equinix國際商業交易所（IBX）的160多個（共200多個）數據中心購買可再生能源。

? 用可再生能源覆蓋Equinix全球90%的能源消耗。在歐洲、中東和非洲，我們的覆蓋率超過95%。

? 在我們的數據中心部署有利于所有客戶的尖端創新，例如機器學習，以確定新的能源效率。IBXSmartView是我們的實時數據中心基礎設施監控（DCIM）軟件，可幫助客戶做出更好的決策，以提高能效。

“所有這些創新都會傳遞給客戶，使他們比自己更環保、更高效。”

MartijnImming，Eaton數據中心業務開發經理：“當前的數據中心設計和構建方法通常涉及‘混合和匹配’的方法，即逐塊評估組件以完成電源鏈。在過去的三十年里，這種產品方法已經被成功地部署，但是不能滿足下一代客戶和他們所需要的數據中心不斷增長的期望。更快的構建計劃和更精簡的構建將需要一個更集成的系統方法，可以降低成本和提高運行時間。”

“Hyperscales通過其快節奏的建設計劃加快了數據中心的發展，而以前最大的托管提供商一年內只能提供幾個數據廳，現在Hyperscales卻在一個月內實現了這一點。通過使用單一制造商，可以對組件選擇進行微調并更緊密地匹配，從而縮小功率鏈中的組件。通過在電氣系統的設計中采用系統方法，混合和匹配設計所面臨的許多問題可以輕松、快速地得到解決。”

“這樣一種方法涉及到將設計視為不僅僅是一系列功能塊，而是作為一組相互協調和調整的智能組件，作為一個連貫整體的一部分。模塊化構建數據中心最大限度地發揮了系統方法的優勢，特別是當存在限制因素時，這些因素阻礙了傳統的柱式構建方法。它們部分或全部在場外預制，提供許多好處和優化的性能，包括更快的部署速度、節省設計和安裝成本以及降低總體擁有成本。系統設計方法將決定數據中心的未來。制造商的理想定位是結合完整的組件理解和深入的設計經驗，以生產更精細的調整電氣系統。這不僅為客戶帶來了性能上的提高，而且在整個數據中心的周期內，從最初的構建到生命周期的結束，也大大節省了成本。”

“智能不間斷電源（UPS）安裝可以在數據中心設計的智能系統方法中發揮關鍵作用。智能UPS與更了解其正在使用的能源的電力基礎設施相集成，可以更有效地應對停電，即使是幾秒鐘的停電也可能是關鍵的，同時還可以通過高效的電源性能提供顯著的節能效果。智能安裝與系統設計方法相結合，可以對新數據中心部署的性能和效率產生真正的變革性影響。“

iland的產品經理SarahDoherty說：“目前，企業的發展依賴于指數級增長的數據。因此，數據備份是保護所需的初始步驟，以便企業能夠保證順利運營。它還用于保護組織的數據不受損壞、網絡犯罪、盜竊、軟件故障和災難的影響。數據中心不僅僅是一個安全可靠的設施，其空間配備了可靠的電源和網絡，它們已成為許多業務的寶貴補充，因為它們被證明是IT團隊的可靠擴展。”

“數據中心是無限的實體。處理能力和帶寬越大，它需要的資源就越多。數據中心性能的每一次改進都會被最新的應用程序或需要更大吞吐量、更快處理速度和更多數據存儲的新項目所消耗。對于IT團隊來說，保持同步是一個持續的挑戰。數據中心需要提供最佳性能，最大限度地減少浪費，并提供具有成本效益的運營。諸如老化的基礎設施、不合適的位置或糟糕的數據中心設計等問題都會阻礙最佳性能目標的實現。”

“在維持可靠的運營方面，企業所有者始終需要可靠性。一個數據中心可以輕松地承受24/7全天候的服務，但是，這些組件在硬件和軟件方面都需要大量的基礎設施支持。其中包括電源子系統、穩定且不間斷的電源、適當的通風、高質量的冷卻系統、滅火、可靠的備用發電機以及與外部網絡的連接。商業世界正以驚人的速度發展，同時滿足了人們對信息的巨大需求和過多的數據創建。隨著現代商業模式需求的不斷變化，許多公司都對云數據中心充滿信心，因為這些設施在滿足其IT需求方面起著至關重要的作用。與使用本地數據中心相比，使用云有很多好處。例如，本地數據中心需要在硬件上進行大量資本投資。有了云，組織只需為其使用的硬件部分付費。內部數據中心還會招致電力、環境控制（HVAC）、定期升級和測試、安全等方面的額外成本。對于云提供商，這些成本內置于訂閱費結構中。”

“數據中心設計是一個大規模的過程。它不僅需要一種常識性的規劃和組織方法，而且需要專家的幫助，以確保運營中的持續優化。在專家的幫助下，企業可以制定成功的戰略，妥善管理資源，避免影響效率和成本的陷阱。通過正確的云數據中心設計，業務可以根據需要進行擴展和增長，同時仍然提供所需的最佳IT性能。”
責任編輯：tzh