这是由一个高端数据中心的司理供给的，从以往的数据中心晋级中得到的经历。
直到最近，许多组织都没有考虑他们的数据中心根底设备现已不止一个十年了。只需有满意的空间来包容新的服务器机架，现有的冷却和电力才能和容量暂时还能够满意新添加的需求。可是，跟着核算才能需求的不断添加，现在这种状况不会坚持好久，由于在不久的将来，就会呈现电力供应得严重。
据市场调研公司IDC (CIO.com出版商的一个姊妹公司)的调查结果，在数据中心司理所关怀的作业中，包容和运转服务器所需求的核算机支撑根底设备是仅次于价格的第二大问题。IDC公司的高性能核算研讨部副总裁Steve Conway说，“在三、四年前，这些问题是排在第12位的，这意味着，在那时它们根本便是不被注重的问题。”
这一状况的改动，优先反映了技能的改变和处理才能需求的急剧添加。虚拟化和多核处理器使咱们能够在一个很小的当地摆放更高密度的核算才能。一切类型企业日积月累的中心事务处理，对电脑核算依靠的程度的进步，推进企业把越来越多的核算机机架放到它们现有的数据中心。与此同时，Gartner猜测标明，到2008年末，世界上一半的数据中心的根底设备将不能满意近年来的高密度的设备对电力和冷却的要求。
这些改变带给像我自己这样的(在一个高端科技超级核算机中心的办理者)干流数据中心的办理者，在往后的十年里要面临的一些问题：怎么正确选定根底设备支撑设备，怎么优化冷却为高密度服务器机架服务，怎么平衡数据中心的功率与事务需求，以及怎么盯梢一切的或许影响履行胜败的细节。
我作业的数据中心(设在美国陆军工程师研讨与开展中心( ERDC )的国防部超级核算机中心)，正处于一个为期两年的、对数据中心的根底设备，进行彻底彻底地查看进程中。规划一个新的数据中心或改造一个旧的，是一个杂乱的进程，但以下的六个主意，能够让您在开端这项作业的初期，就坚持一个正确的方向。这六个主意是依据在曩昔的十年里咱们的经历总结出来的，而且是在陆军工程师研讨与开展中心正在进行的根底设备现代化的进程中遭到实地查验的。
1 决议您是否真的需求自己的数据中心
越来越多的核算机根底设备是一项具有应战性的，出资贵重的进程。在您决议下次晋级前，一定要问问自己，“我是真的需求自己的数据中心吗?”
一个最小的根底设备将包含电源开关设备和发电机。可是，几乎没有一个数据中心的根底设备仅仅便是这么多。还要添加容错功用，包含电池或飞轮的不间断电源( UPS )、后备供水(以防万一您的市政供水中止)、冗余组件、乃至或许是多个独立的商业供电的接入。然后，你有必要保护自己免受火灾和自然灾害。一旦数据中心的建成，你需求雇人来监测和保护它。
正如Amazon公司首席技能官(CTO )Werner Vogels在最近的“下一代数据中心会议”中标明：除非你是在一个具有高功率的职业，运转数据中心的自身就能直接得到报答，不然，在他人的数据中心运转您的应用程序或许会更好。
这个解决方案不见得对每个人都是正确的，可是，当公用事业费用上升和紧缩根底设备的需求不断添加时，它至少是值得考虑的。
2 权衡绿色规划的本钱和效益
本钱和消费的上升，使得对电力的重视推到数据中心规划的前面。如变压器，电线，冷却系统和UPS，都存在着很大的的、固定的电力损耗，在电力抵达第一台服务器之前将有用功率切开掉一部分。
Green Grid(绿色网格)，一个旨在进步数据中心动力功率的信息技能公司的协会，引荐通曩昔除冗余的组件来合理精简根底设备，仅仅设备您需求的、使数据中心现在能够满意运转的设备。跟据该组织的《节能数据中心攻略》，合理精简根底设备能够节约多达百分之五十的电费。
可是，还有一个日渐变老的动力故事，在数据中心的晋级规划刚刚锋芒毕露时，美国的公用事业根底设备现已开端显示出变老的痕迹，由于，电力供应好像总是有问题。
在Minneapolis的大桥崩塌和近十年内开始几年的大规划停电，这些都是国家的重要根底设备敏捷下降的预兆。2003年8月14日，停电构成Great Lakes邻近，大约 5000万人没有电力供应，像这样的事情估计在未来几年内，将变得愈加遍及，除非采纳严重方法来按捺需求，并添加老化电网的可靠性的才能。
依据最近的一份北美电力可靠性委员会(North American Electric Reliability Council)的关于长时间电力可靠性的陈述指出，在未来10年，对电力的需求估计将添加19%，可是，发电才能估计将仅能添加6%。这意味着供电的余量正在下降，每年激增的需求或区域性气候事情，很或许比以往任何时候都更简略构成全国各地的停电事端。
跟着在短期内，市政电力中止的或许变得愈加频频，数据中心办理人员应当活跃地规划自己的根底设备以确保电力的可靠性，包含冗余电源散布和发电系统，以避免在商业电力中止时，系统呈现毛病。
明显，你需求将你的根底设备规划成尽或许地高功率(乃至能够把根底设备的高功率当成规划要求)。可是，电力分配根底设备节能的程度将取决于组织对持续可用性和添加才能的本钱点评。例如，在ERDC，咱们的超级核算使命需求十分强壮的电脑可用性。咱们的电力分配根底设备包含：有冗余的开关、电池和发电机。这些使咱们能够在进行日常保护时，不必中止运转。在组件发生毛病时，也能够持续长时间地急迫运转。这些冗余的设备尽管添加了咱们固定的电力损耗，可是也考虑到咱们的事务不能中止的需求。
3 经过规划抵达“紧密结合冷却”并进步灵活性
电脑在两件事上是十分有用的：处理数字和将电力转为热量。进入数据中心的电量，大约有百分之三十在服务器内转变成热量。
传统的做法是，用设备以外的大型冷却机组冷却水，然后将冷却水注入到在机房地板上的电脑室空调( CRAC )设备。这种做法实质上是使整个房间充溢冷空气，但针对详细的热源点，只供给了十分小的灵活性。
“紧密结合冷却”的概念现已流行于超级核算中心多年了，咱们发现它是有功率的和有用力的。这个主意是把冷却放在十分挨近热源的当地，意图是删去热源。这种做法能够有针对性地冷却和操控热源点，并能缩短空气途径，比将冷空气移动到全房间需求更少的电扇电力。“紧密结合冷却”能够使机架密度抵达一般状况的4倍。依据客户进步机架密度的需求，一切首要服务器厂商现在都能供给合适“紧密结合冷却”的装备。
有许多根据“紧密结合冷却”解决方案的机架和芯片。例如，有将冷却设备设备在一个机架内，横靠在服务器机架旁边面的规划，或将其放置在每个机架的顶部的 “自上而下”的冷却方法。也有的解决方案直接将冷却水供给到机架的后门，或将冷却器放置在机架的抽屉内，与电脑抽屉交织组织。
以芯片为根底的冷却解决方案有两个根本的方式。最简略的是将冷却水运送到一个或多个坐落服务器的热源上方的冷却器中。更为杂乱的系统运用慵懒液体，直接将其应用于服务器芯片的闭环系统。尽管这项技能最近才被一般的服务器选用，但超级核算机职业一直在运用这项技能，现已几十年了。2006年，ERDC的超级核算中心在它的一些Cray超级核算机上运用了芯片级的汽化热交换冷却系统。
一切这些方法都要求冷却水的管道刚好抵达核算机机架，你需求在规划你的数据中心的管道时，考虑好这一点。假如将冷却水移动到数据中心的中心区域的这种主意使你的心跳中止、十分惧怕的话，这儿有很多的、怎么最大极限地削减危险的工程方面的常识能够让你定心。你需求采纳方法包含：使水管在举高的地板下面尽或许的低方位，设备检漏仪，将电与水管管道阻隔，并供给走漏操控功用设备，如重力排水管道及接漏水盘。
4 地板砖方面的考虑也不容忽视
假如您没有规划或不能方案“紧密结合冷却”，这儿依然有一些你能够采纳的方法，来进步冷却功率。
尽量削减在机房举高地板下的电缆和管道数量。这是空调设备(CRAC)正在运用的空间，空调设备把冷空气面向您的核算机，而且，假如你能最大极限地削减冷空气在活动进程中与电缆和管道相遇的中止，那么，用于冷却的动力效能将能够大大添加。尽量削减地板下的障碍物，也能够协助消除数据中心的热源点。
另一个方法是：你能够是托付流体动力学研讨组织对数据中心进行研讨，或购买您需求的软件，自己履行该项研讨。这种方法运用了一个核算机模型来模仿环绕数据中心的气流，能够协助您找出冷却问题的原因和解决方法，包含穿孔地板砖的最佳铺设方位。
几年前，ERDC超级核算中心选用了这种方法，以承认咱们获得了冷却系统的最大才能。在数据中心，穿孔地板砖往往仅仅铺设在服务器机架冷通道的前面。数据中心的归纳领导Paula Lindsey说：“令人惊奇的是，最有用的穿孔地板砖的铺设并非总是在机器的前面。”在流体动力学的研讨标明，咱们需求在一些地板砖上，添加穿孔直径，在要害方位上，让更多地线缆和管道经过。
5 将支撑设备移到外面
正确挑选您的核算机根底设备支撑系统的方位将进步数据中心动力功率，并让您在将来更简略扩展规划。其间，您能够采纳的最重要方法之一是：尽或许地将电源和冷却设备移到数据中心以外的当地。事实上，假如你有空间，一个好的方法是，将这些设备的大部分移到建筑物以外的当地。
下面是一个比如。关于在ERDC的一个新的超级核算中心，咱们需求一个短期设备以获得2兆瓦的额定电源。咱们发现，需求添加的UPS和发电机设备，不合适设备在放置其他电力根底设备的这个建筑物内。在10年前，咱们的数据中心选址在一个峻峭的山坡和路途之间的区域。其解决方案(将设备放置在室外由切开山坡构成的平地区域)是十分贵重的，并在日程现已很急迫的状况下，这将添加时刻延误。
咱们新的长时间规划是，将这些组件的大部分放置在建筑物以外的一个模块化新规划出的公用设备区域。担任履行晋级的工程师Greg Rottman说：“当咱们需求扩展规划时，这种将设备的移动，消除了建筑物围墙对咱们的约束，并在至少另一个10年内，应该能够供给给咱们灵活性，满意咱们扩容晋级的需求。”
将传输和外部设备移到室外也有利于环保。在本年早些时候宣布的一份陈述中， Green Grid(绿色网格)发现，进入数据中心的电力在电力运送的单元、UPS设备和开关设备中，高达百分之二十五转化成为热量。将这些设备的移到数据中心以外，假如或许的话，移到建筑物的外面，这会下降您的全体动力消耗，由于不再需求能量来消除移走由这些设备所发生的热量。
6 电源办理的监控
你知道您的数据中心运用了多少电力吗?您的服务器用电量比供货商所说的用电量是多了，仍是少了?下一年设备晋级的耗电量与您的设备电容量是不是很挨近?
一个用于电源和冷却系统根底设备监测的系统，有必要是你对数据中心任何晋级规划的一部分。对动力运用活跃的办理和监控将协助您方案未来和点评您为进步数据中心的动力功率所采纳方法的有用性。
关于要压服不直接办理数据中心事务的高档办理人员，让其出资数据中心的晋级，能够说是一种应战。您能够一点一滴地，在能够负担得起的状况下，逐渐树立数据中心的电源监控系统。并调查节约动力和进步功率的方法是否有用和有意义。这将有助于您树立一个久远电源改善点评系统，并更有用地规划未来。
作者介绍：John E. West是美国国防部高性能核算现代化方案的高档研讨员和在Vicksburg的美国陆军工程师研讨与开展中心的超级核算机中心的担任该方案的履行主任。
