如今的企业越来越依赖于数据中心以提供服务， 数据中心的需求在日益增长，导致计算输出和存储容量大小也在逐年递增，增加容量以满足未来的计算需求所需极为重要，数据中心需要确保有足够的容量以满足潜在的业务的扩展，下面菲尼特教你如何在零风险的情况下提高数据中心机房的密度及容量。

　　随着数据中心的服务器机架变得越来越密集，其运行的成本也越来越高，因此它们的“装配”技术也在随之变得越来越复杂，并且变得依赖于网络，而不仅仅只是依赖于服务器。而且对于一个较小形式因素的更多的数据中心站点的需求也在增加，数据中心重要性的日益增加，也使得企业的管理层需要面临更多的安全管理风险。而充分利用数据中心的空间则可以使其管理人员们更好地处理未来的需求。

　　IT负载变得不可预测，并且由外部源所推动的峰值需求已经变得或预期将变得更加极端。这意味着，数据中心运营商们需要借助必须的基础设施保持领先于业务需求的同时，主动的满足无所不在的需求，而不是当需求自身已然现身的时候才去满足需求。数据中心更可能成为与共享服务竞争的共享设施，并由此兴起了许多关键架构 ——虚拟化、软件定义、云服务——数据中心抽象的物理属性，并将其完全重组或部分重组到IT层。

　　解决这些问题并帮助管理增加的需求的关键技术进步是高密度计算的发展，或者在相同的机架空间内增加计算能力的能力，高密度计算或将带来大量的成本节约，但同时也会带来一些挑战，数据中心必须为高密度机架配置额外的电源，而机架内部安置PDU的空间可能会变得非常紧凑，在这些类型的环境中的冷却需求也可能变得非常复杂。然而，通过精心设计的架构，数据中心运营商们则可以充分利用高密度计算所提供的空间和效率优势。

　　(1)更高密度的机架、计算可以以多种方式实现：

　　首先，通过使用新的单一服务器可以简单地在相同规模大小的机架中提供更多的计算能力，这在很大程度上是由于处理能力的改进。第二，刀片服务器，被设计为开槽以增加计算能力;或高密度的pod，将冷却和电源插座集成到一个独立的模块化设计。最后，更高的机架支持更多的设备，因此带来了更高的功率密度。

　　(2)改进的基础设施管理：

　　高密度计算还带来了每台机架内的非IT设备的减少，这为数据中心可管理性提供了额外的好处。数据中心可以具有更少的机架和更少的布线，这可以由于减少了复杂性和更少的组件而带来更高的可靠性。例如，有时，数据中心可以具有更少但更大的机柜功率，也称为分支电路，并且在面板上具有更少的保险丝或断路器。这也适用于用户从单相上进入三相电源的情况。

　　(3)密度推动的功率效率：

　　尽管高密度计算增加了基于每个机架的功率消耗，但其可以显著降低终端用户的计算负载的总功率需求，超过40%的数据中心预计他们的电力需求将在2015年出现增长，其中五分之一的企业预计其大幅增长将达到10%-30%之间，因此，减少功率浪费和提高计算效率的能力是数据中心并重的两大目标。

　　如何支持高密度，混合密度和可变密度

　　从冷却角度和电气的角度来看，企业所需要做的是确保其传统的静态系统是动态的，能够处理不同的密度以及可变的能耗(传统的数据中心基础设施是静态的，不同于高度可变的工作负载)。

　　支持高密度，可变密度或混合密度指的是数据中心的冷却系统具备处理高密度服务器所产生的所有额外热量的能力，数据中心的散热问题实际上是一个将热量移出数据中心的问题，其冷却系统可以处理比典型的系统更多的散热，因为其系统不是强迫冷空气进入数据处理大厅，而是从散热器与服务器机架紧密结合的地方去除热量。进而解决了高密度，可变密度和混合密度的挑战，无需专业的、昂贵又高风险额冷却基础设施(需要由企业的设备供水)。

　　某些供应商的冷却平台在10%至100%的负载下具有一致的能量消耗，并能够对高度可变的空气要求作出响应。系统是实时动态的，基于服务器负载上下起伏。变速风机和变频驱动(VFD)泵允许流量响应不断变化的负载，这类系统在服务器匝道升级时与服务器的空气流量相匹配，帮助服务器风扇降到最低水平，这降低了临界负载，并在规模上节省了大量的功率，减少了对于空气流量的要求。

　　在机架级别安装额外的紧凑型散热器，其标称制冷量为30 kW。如有必要的话，额定制冷量分配单元可以容易地安装在数据中心的局部区域，以实现垂直可扩展性。现在相同的333平方英尺的数据中心空间内可以支持每台机架9千瓦，而无需重新配置机架布局，这种灵活性尤其重要，因为大多数主机托管合同和折旧计划都在10 - 15年的范围内，而硬件更新周期则在3 - 5年的范围内。

　　能源和水(OpEx)利用的低效率

　　由于传统的数据中心无法支持动态的工作负载，因此数据中心运营商们必须像IT负载一直处于高峰一样来配置并运行数据中心基础设施，这使得数据中心可以支持高峰期的工作负载，但这也意味着数据中心在一些时候(如果不是大部分时间的话)会存在严重的利用不足。这就会导致由于传统的数据中心基础设施不能在低负载下有效运行，因此造成能源和水资源的利用效率低下(由此产生对成本的影响)。

　　数据中心对于需求的响应需要具有适应性——高密度、混合密度和可变密度要避免IT与数据中心之间的脱节，数据中心必须变得更加具有适应性，在没有过度配置的情况下，支持更高密度和越来越动态的计算负载，即使在数据中心功耗剧烈波动的时代，可扩展性也不会过度配置，这要求数据中心必须为IT部门提供IT所必需的：自适应。

　　新的散热方法

　　这并不是说密度必须实现统一。许多能够使得企业数据中心的冷却基础设施动态化的技术创新也能够使其在任何密度下都确保高效。由于散热片与机架紧密结合，企业客户可以让一台机架保持50千瓦的功率运行，同时另一台1千瓦功率运行的机架就在该机架旁边，两者同样高效，没有热点。

　　数据中心的配置完全取决于客户的需求：将10个装满高密度机架的容器打包，系统可以对其提供支持;配置一台存储服务器，容量为3kW，系统的运行效率也能够很高。让一台50kW的计算机机箱与3kW的存储机架并排，或者运行一台50kW的机架，有时候是3kW，该系统同样可靠和高效。

　　除了预先调试，预安装和大规模测试的前端基础架构之外，数据中心组件都是模块化的和工厂组装的，这样容量的增加是非常快速且很容易添加的。

　　需要说明的是，自适应数据中心的价值不在于使数据中心层更像软件层。核心的经济驱动因素在于：30-40%的利用率是资本和能源的重大浪费，其会阻碍企业对于不断变化的客户需求的灵活应对。

　　IT与数据中心断开连接的后果

　　在我们所描述的环境中，企业需要一个数据中心，可以：1)支持动态的工作负载;2)支持越来越高的密度;3)支持并行运行一系列密度的服务器。 在一定程度上，企业已经能够在传统数据中心内实现这些目标，但却只能以高成本的冗余能力及效率低下的能源/水消耗为代价。

　　冗余的电力和空间容量

　　传统数据中心以静态密度进行配置。空间布局以及电源和冷却系统设置为能够支持每平方英尺的既定密度，并且改变占用空间可支持的密度需要重新配置布局，包括电源和冷却系统设置。在很多情况下，传统的数据中心可能有可用的地面和机架空间，但没有剩余的电力或冷却; 或者具备电力和制冷能力，但却没有剩余的空间。

　　因此，考虑到IT创新的快速增长和需求的指数增长，未来的空间、功耗和冷却散热的增长，传统的数据中心运营商必须进行过度配置。这允许未来的垂直和/或水平的可扩展性，但这也意味着通常会造成数据中心很多年的时间未充分利用。这将导致显著的资本成本低效率，未充分利用的数据中心的单位计算成本非常高。

　　大多数数据中心可以支持高密度的服务器，但确保不会产生过热的唯一方法是将机架半填充或分开。这两种方法都会造成容量能力的冗余，数据中心的效率显著下降，并且是造成基础设施利用率低下的主要因素，事实上，典型的企业基础设施利用率是30-40%。

　　通过扩大占地面积来提升密度也会导致需要进行昂贵的整合工作。 用户不得不对他们的数据中心占用空间进行“碎片整理”——这是在以静态密度配置的数据中心所面临的一个重大挑战，如果我们提高能源效率，使PUE从1.5下降到1.15，则这将节省24%的成本。而如果我们将基础设施利用率从30%提高到85%，则可以将成本降低65%。要清楚的是，能源效率也是至关重要的，这里的重点不是唯一重要的指标。

　　建议：

　　(1)云计算和数字媒体的全球提供商最可能是使用高密度计算的最初的采用者。这些公司将很好地评估更高的功率和服务器密度的潜在好处，以及为其各自业务提供更好的服务。

　　(2) 在高密度投资之前，建议企业投资于详细规划。对当前和未来需求的细致理解对于提高潜在效率是至关重要的。

　　(3)对于高密度计算的教育和意识水平仍然很低，可能会有很大的混乱。企业需要投入时间和精力预先告知自己的员工们关于高密度计算和密集环境方法的优势，以确定其是否是正确的方法。

　　(4) 企业应该计划制定灵活的解决方案，允许数据中心业务的增长，而不需要更换设备或扩大设施。企业还应该牢记高密度模块化的优势，特别是在数据中心可能有有限的机架空间，但可能还能够提供更多功率的情况下。这可能允许企业增加计算能力，而不需要增加额外的设施。战术性的解决方案可以是采用具有支持具有相同形状因素的更多插座的机架PDU，其具有支持许多不同服务器数量和配置的灵活性。

　　(5)高密度不是像刀片服务器这样的特定技术的同义词。虽然刀片服务器可能是提供高密度解决方案的一部分，但企业应该意识到，其并不是简单地将刀片服务器打包到机架中，电源的监控和管理更为重要。这是一个更广泛的努力方向。