在全球范围内，最终用户和组织正在生成和使用前所未有的数据量。然而，了解全球数据增长的速度以及对存储、管理和访问所有数据的影响可能具有挑战性。这种指数级的数据增长是由广泛的商业、工业和消费者应用推动的，包括万物互联(IoE)、人工智能、社交媒体和流媒体内容交付的需求。根据研究公司IDC的预测，到2025年，人均每天的数字交互次数将接近5000次，而目前的数字交互次数为700至800次，这将有助于推动数字交互的扩展。全局数据字段。从2018年到2025年的33ZB到2025年的175ZB，1ZB大致等于1万亿GB。海量数据增长的主要挑战这种快速增长给数据管理带来了一系列艰巨的挑战。由于对数据存储的需求超过了传统数据中心的容量，更不用说终端设备和云计算计划越来越多地被用于处理数据。许多服务器设备的存储空间已经不足，在不久的将来，智能手机可能拥有越来越多的设备存储空间，而每个人仍然希望即时、按需访问他们需要的任何信息。图1.超大规模网络架构的预期增长。从5G到人工智能再到自动驾驶汽车的成功实施取决于可靠、有弹性且可持续的低延迟或零延迟。随着全球用户对云计算服务的依赖程度越来越高，网络延迟将成为一个关键的性能指标。这些新需求迫使云计算将其功能从存储扩展到数据交付，给IT基础架构带来快速而巨大的压力。仅举一个例子，澳大利亚最近推出了全新的国家宽带网络，经过七年的建设，数据流量增长过快，已经无法满足需求。超大规模数据中心的发展随着传统数据中心网络努力提供支持加速云计算所需的延迟，超大规模数据中心已成为首选。尽管顾名思义，超大规模主要是关于可扩展性和资源优化，而不是数据中心设施的物理大小。超大规模数据中心具有四个主要优势：设计、构造和性能的模块化；可靠性、功能性和产量大于它们各部分的总和；自动化能力；和规模经济。例如，无论您是构建一个新的35MW电力系统还是为现有数据中心增加1MW，您都需要降低每个端口的成本。下面我们来看一个典型的超大规模云计算数据中心架构。假设一个数据中心目前部署了30000多台服务器，采用mesh+Pod或者Pod+leaf-spine架构，三个Pod连接组成一个mesh网络。典型的主干交换机最多支持432个40GbE端口(36×12)。在3:1的比例下，上行链路网络（网状层）将占用108个端口，这意味着pod中的最大架顶式(TOR)交换机不能超过324个。实际上，机架交换机的数量应该更接近最多200或300个。每个TOR交换机可以提供48个10GbE端口用于下行链路和4个40GbE端口用于上行链路。在leaf和backbone之间建立一条4×40GbE的网络链路，有4个MTP12通道和OM4光纤支撑网络。随着带宽消耗呈指数级增长，10GbE已远远不够。计划已经要求在新的超大规模数据中心中使用25GbE，这些数据中心将使用MPO12和OM4来支持链路，将叶脊网络和主干网络之间的速度提高到100GbE。然而，要真正面向未来，主流需要从服务器到枝叶交换机为40GbE，如图1所示。为未来扩展添加电源大多数超大规模数据中心设施都非常庞大，功率容量从10兆瓦到10兆瓦不等。70兆瓦。这些电力需求显然会影响数据中心建设的位置以及电力基础设施的接入和可持续性。将超大规模能源成本（数据中心的一项主要支出）降至最低是重中之重。即使在小型数据中心，交换机也会产生大量热量，这使得设计和实施具有成本效益的加热和冷却系统对于可持续性和市场竞争力至关重要。因此，利用自动化和智能技术的能力起着关键作用。数据中心中的恒温器、灯和其他与能源相关的组件越能实现自动化和集中控制，节能潜力就越大。规划强大的有线和无线网络也是未来数据中心的关键基础要素。虽然无线网络似乎是未来的缩影，但混合模型将成为网络的核心。无线网络服务提供商必须对网络进行回传，从信号传输带宽可靠性的角度来看，光纤和光缆都是不错的选择。5G扩展得越多，所需的电缆就越多，因此以太网供电(PoE)系统成为人们关注的焦点。电源越来越多地从110V和220VAC转换为240VAC，可以通过USB或以太网供电(PoE)系统提供。以太网供电(PoE)具有许多优点，包括低电压、安装简单且成本低廉，以及能够传输数据和能量。适应或消失两个相互竞争的要求将定义未来的数据中心架构：存储和延迟。随着存储继续从设备转移到集中式设施，边缘计算可能会爆炸式增长。由于从许多不同的来源捕获数据，其节点将像路灯一样无处不在，确保没有数据丢失。这一新现实为现有数据中心带来了机遇和威胁，尤其是1MW或以下的数据中心。好消息是，它们可以在与边缘计算和超大规模网络架构合作以成功满足存储和延迟要求方面发挥重要作用，前提是它们可以创新地适应新的现实。这意味着设计或升级以提供超大规模数据中心的更高速度、低成本和可扩展性。事实上，未来可能会看到在城市中心运行的数据中心——通常是在以前的办公楼中建造的较小的数据中心。重新思考数据中心的建设和运营简而言之，可扩展性将定义未来的数据中心。首先，这需要一种基于设计的方法，全面和长期地考虑企业、工业和消费者规模的能源消耗、数据存储、管理和交付需求。其次，具有成本效益的集成和增强的可扩展性取决于构建可以混合、匹配、重新排列和重用以满足不断变化的需求的产品和技术平台的能力。正在努力将数据中心转向未来的可用性，但还需要做更多的工作来确保现有无线网络、硬件技术和网络架构的成功过渡，以管理所有新用例和各种需求的集成。随着转型的快速进行，数据中心必须确保他们与了解他们的需求并可以帮助他们开发面向未来的下一代数据中心解决方案的创新技术提供商合作。
