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数据中心的设计如何有助于优化性能?

时间:2023-03-19 20:20:48 科技观察

数据中心设计有很多要素,包括选址、效率、布局、机械设计等等。所有这些因素都有助于其可操作性和性能。FutureFacilities的产品经理MarkFenton将数据中心性能定义为多种因素的组合,每个业务部门的数据中心都有不同的KPI。“总体目标是绿色高效,尽可能多地容纳空间,还是尽可能地适应失败;实现这一目标的关键在于数据中心的设计和重新设计。”数据中心是一个复杂的系统,有许多移动部件:电源、冷却、机架、IT、电缆等。通常,这些都是独立设计并组装成一个工作系统。从本质上讲,这意味着我们按下开关并希望它起作用。然而,通常情况并非如此。Fenton继续讨论FutureFacilities委托进行的独立研究,该研究发现三分之一的数据中心使用经验法则来管理温度,并且40%的数据中心因人为错误而出现停机。“数据中心运营商必须记住,当数据中心的各个部分聚集在一起时,它们将对彼此产生重大影响。“不是猜的地方。”例如,拥有精心设计的空白空间,但屋顶基础设施布局不佳只会导致数据中心性能不佳。同样,如果您在不考虑空白空间布局的情况下为冷却基础设施设计高效的屋顶配置,最终结果也可能是性能不佳。数据中心运营商需要考虑完整的解决方案。幸运的是,有许多技术可用于实现数据驱动的决策,从而改进数据中心的设计及其运营性能。其中一项技术是数字双胞胎。通过这种基于物理的模拟,运营商可以对这些单独的元素如何协同工作进行建模,并确保他们获得的数据中心大于其各个部分的总和。“我们听到许多专家继续讨论数据中心的设计如何有助于实现最佳性能。施耐德电气安全电源部科学中心高级研究分析师WendyTorell:“首先,了解什么是“最佳性能”'很重要。可用性是大多数数据中心的关键性能标准,因为它们支持的IT负载是任务关键型的,停机时间代价高昂。但是,还有其他性能指标需要考虑,例如数据中心的能效如何、其电源使用效率(PUE)评级是多少、在资本支出、运营成本或总成本方面的成本效益如何所有权(TCO),以及它的设计如何。可持续性或“绿色”程度。“在开始设计规划时,重要的是要讨论数据中心性能的所有关键标准,这样您就可以避免回到绘图板并及时实施项目。”以这些不同的方式帮助实现最佳性能的关键设计属性包括:高效设计——运营商应选择专为高效率而设计的电源系统(即并选择允许在其地理位置内实现最大节能器冷却时间的冷却系统。他们还应密切关注影响气流组织的设计选择(密封系统、高架地板等),因为这些选择对数据中心的整体能效有很大影响。连接系统——选择使用基于云的、移动友好的数据中心基础设施管理(DCIM)软件的系统,这些软件可以远程管理并连接到数据湖,允许用户利用数据而不是传统的基于日历的维护信息在中心外获取更多信息预测性维护。因为在组件出现故障之前电池寿命已最大化。冗余系统——如果需要高可用性,运营商在设计时应考虑冗余;这确保组件故障或所需的维护活动不会降低关键负载。可扩展的设计——未来的负载通常是未知的,因此拥有一个可以轻松扩展的设计是一个重要的特性。许多UPS都是模块化的,因此随着负载的增长,可以添加额外的电源模块。考虑当前和未来的密度需求。随着芯片密度的增加,热设计能否跟上?随着芯片密度超过风冷数据中心的极限,液体冷却的趋势越来越明显。标准化——使用标准化设计有助于确保可预测的性能;独特的设计可能意味着独特的问题。预集成、预制系统还可以减少数据中心部署时间,这可能是一个重要的性能标准。“如今,有许多免费资源可以帮助决策者了解数据中心性能属性的权衡。例如,施耐德电气的资本成本工具或PUE工具可以帮助运营商了解成本的驱动因素和Prioritize做出正确的选择。“随着数据继续大规模激增,组织数据中心以获得最佳性能已成为一个越来越重要的考虑因素,并已被证明是业务成功不可或缺的一部分,本地数据保护要求是首要考虑因素。”一些数据中心运营商已经提供计算和存储基础设施即服务。由于这些设计发展,在不久的将来,数据中心可能需要一个与数据中心其余部分隔离的专用设备。这是因为存储通常比计算机使用更少的功率,因此冷却要求较低。正确冷却是最重要的,因为您很容易浪费不必要的冷却功率。”还有一些方法可以使数据中心冷却更有效地适应大型存储区域,而不是将存储分布在每个租户的笼子里——例如,在设计这种性质的平面图时,计算即服务和存储即服务可能会被隔离。“设计数据中心时的另一个主要考虑因素是数据中心本身的规模和相对分布。鉴于大多数数据是在本地生成和使用的,因此在大型设施之间远距离移动是不直观的。”在Wasabi,我们正在积极考虑使用一个由较小的云存储单元组成的紧密网络,而不是一些非常大的存储设施,问题是如何在不损失规模效率的情况下实现这一点。虽然在实践中还没有“情报”表明这如何能够可以在中实现,但理论上可以在靠近客户、靠近计算机、彼此了解甚至共享元数据的情况下建立一个由较小的存储设施组成的紧密网络。这在实践中意味着可以在任何地方缓存和访问本地数据随着5G的推出,对这种存储架构的需求将大幅增加,并将为许多行业带来巨大的好处,例如在医疗保健领域,不同地区的医生可以即时访问患者的病历,而且由于元数据是全局复制,每个存储节点都可以充当“原始”服务器。”“有很多方法可以确保数据中心设计有助于优化性能,但云行业正在迅速发展,如果要保持和提高未来的效率,数据中心设计策略也必须如此。”Genetec战略合作伙伴总监PhilippeOuimette:“我的建议是,当您考虑设计数据中心时,不要低估您的安全措施如何提高业务绩效和客户体验。如果做得好,它可以为客户提供无摩擦的体验(在COVID-19期间尤为重要),使运营更具成本效益,并增强员工体验。“我们的一位真实客户的例子可以很好地解释这一点。NEXTDC是澳大利亚最值得信赖的数据中心提供商之一,这是一个很好的案例研究,说明NEXTDC中物理安全系统的使用如何超越纯粹的安全性,以改善业务运营并增强客户体验。”NEXTDC长期以来一直使用Genetec安全中心来管理其数据中心的访问控制和视频监控(包括视频访问控制对讲机)。随着其数据中心足迹的快速增长,它在2019年实施了SecurityCenterFederation,以在所有九个数据中心位置实现集中监控、报告和警报管理。“这是一个游戏规则的改变者,因为它统一了NEXTDC的整个国家足迹,并允许所有站点之间的冗余和协作。NEXTDC现在具有完全的透明度和统一的控制,有效地监控全国各地的设施,以防止和防止安全漏洞并确保安全的环境。”Genetec开发了一个高度可扩展的架构,可以同步摄像头、门和其他托管硬件、接入点和解决方案.NEXTDC确定的基于角色的协议为客户和员工提供了对视频监控系统、视频分析和报告、访问控制、双因素身份验证系统和对讲机的适当访问权限。Equinix中东和北部地区董事总经理JeroenSchlosser非洲:“产品设计的数字化进步正在为提高环境可持续性和盈利能力创造新的机会。通过使产品开发更加专注于设计和信息,公司正在创造新一代数字增强产品,以减少材料使用、降低能源需求并增加收入。”“尽管数字化加速,但总体而言,由于服务器效率提高、数据中心整合以及个别站点设计和运营方面的创新,数据中心的总能耗曲线已经趋于平坦。数据中心正在推动现代世界的数字化,推动对环境影响远小于物理或模拟产品的产品消费,并推动社会价值。”“事实上,数据中心正在支持现代世界数字化,这正在推动更可持续的发展结果。虽然不能将其作为数据中心的直接收益来衡量,但数字产品和服务的碳足迹远低于其物理产品和服务。例如,电子邮件比邮寄信件的足迹更小,下载专辑比购买CD更节能。”“大型数据中心运营商(无论是托管、托管服务、网络还是云)具有规模经济,可以应用最佳实践并提高整个足迹的能源效率,远快于单个小型企业数据中心单独实现的速度。在推进可再生能源方面,更大的规模也意味着更多的购买力。“Equinix一直致力于通过帮助客户和合作伙伴绿色供应链来增加商业价值,即使在困难时期也能最大限度地减少对环境的影响。Equinix的全球影响力、规模和购买力使Equinix能够:投资超过1亿美元用于能源自2011年以来的效率升级、改造和改进,帮助避免110万兆瓦(MWh)和4300万吨碳排放。为EquinixInternationalBusinessExchange(IBX)的200多个数据中心中的160多个购买可再生能源。覆盖90%Equinix的全球能源消耗与可再生能源。在EMEA,我们有超过95%的覆盖率。在我们的数据中心部署尖端创新,使所有客户受益,例如机器学习以识别新的能源效率。IBXSmartView是我们的实时数据中心基础设施监控(DCIM)软件,帮助客户做出更好的决策以提高能源效率。“所有这些创新都被传递伊顿公司数据中心业务发展经理MartijnImming:“当前的数据中心设计和建设方法通常涉及‘混合搭配’方法,其中块评估组件以完成动力链。这种产品方法已在过去三十年中成功部署,但未能满足下一代客户和他们所需的数据中心不断增长的期望。更快的构建进度和更精简的构建将需要更加集成的系统方法,以降低成本并提高正常运行时间。”“Hyperscales通过其快节奏的构建计划加速了数据中心的增长,以前最大的托管服务提供商只能在一年内交付几个数据大厅,而现在Hyperscales在一个月内就做到了。通过使用单一制造商,可以对组件选择进行微调和更紧密地匹配,从而使电源链中的组件更小。通过采用系统方法设计电气系统,可以轻松快速地解决混搭设计面临的许多问题。“这种方法不仅将设计视为一系列功能块,而且将其视为一组相互协调和调整的智能组件,作为一个连贯整体的一部分。”以模块化方式构建数据中心可以最大限度地发挥系统方法的优势,尤其是在存在阻碍传统基于列的构建方法的限制时。它们部分或完全在异地预制,具有许多优势和优化的性能,包括更快的部署、节省设计和安装成本,以及更低的总拥有成本。系统设计方法将定义数据中心的未来。制造商处于理想的位置,可以结合完整的组件理解和深入的设计经验来生产更精细调整的电气系统。这不仅可以为客户带来性能提升,还可以在数据中心的整个生命周期内(从初始构建到生命周期结束)显着节省成本。“智能不间断电源(UPS)安装可以在数据中心设计的智能系统方法中发挥关键作用。智能UPS与更了解其所用能源的电力基础设施集成,可以更有效地响应断电,即使只有几秒钟,这也很关键,同时还可以通过高效的电源性能显着节省能源。智能安装与系统设计方法相结合可以对新数据中心部署的性能和效率产生真正的变革性影响。“目前,企业的发展依赖于数据的指数级增长,”iland产品经理SarahDoherty说。因此,数据备份是保护所需的初始步骤,以便企业能够保证顺利运营。它也用于保护组织的数据腐败、网络犯罪、盗窃、软件故障和灾难。数据中心不仅仅是一个安全可靠的设施配备可靠电源和网络的空间,它们已成为许多企业的宝贵补充,因为它们已被证明是IT团队的可靠扩展。“数据中心是一个无限的实体。处理能力和带宽越大,它需要的资源就越多。数据中心性能的每一次改进都被最新的应用程序或新项目所消耗,需要更大的吞吐量、更快的处理速度和更多的数据存储。保持同步对IT团队来说是一个持续的挑战。数据中心需要提供最佳性能,最大限度地减少浪费,并提供具有成本效益的运营。老化的基础设施、不合适的位置或糟糕的数据中心设计等问题可能会阻碍实现最佳性能目标.“在维护可靠运营方面,企业主总是需要可靠性。数据中心可以轻松维持24/7服务,但是,这些组件需要广泛的基础设施支持,无论是在硬件还是软件方面。其中包括电源子系统、稳定和不间断的电源、适当的通风、高质量的冷却系统、灭火、可靠的备用发电机以及与外部网络的连接。商业世界正在以极快的速度发展,同时满足对信息的巨大需求和过多的数据创建。随着现代商业模式不断变化的需求,许多公司对云数据中心充满信心,因为这些设施在满足其IT需求方面发挥着至关重要的作用。与使用本地数据中心相比,使用云有很多好处。例如,本地数据中心需要对硬件进行大量资本投资。有了云,组织只需为他们使用的那部分硬件付费。内部数据中心还会产生电力、环境控制(HVAC)、定期升级和测试、安全等方面的额外成本。对于云提供商,这些成本包含在订阅费用结构中。“数据中心设计是一个大规模的过程。它不仅需要常识性的规划和组织方法,还需要专家的帮助以确保运营的持续优化。在专家的帮助下,公司可以制定成功的战略,管理资源“