还记得数据中心放一排排独立机架么？拥有很多员工，还有各种用于服务器、存储、路由器和其他网络架构的管理工具。在充盈着超大规模数据中心的今天，那些都成为了美好的回忆。在应用相对独立，或者只是利用本地服务器资源，如RAM与磁盘，并鲜有理由连接到互联网的时候，起初的设置完全没问题。

但随着集中虚拟化与涉及Web、数据库与其他基于云的服务的互联网应用的增长有了交叉点，事情变得复杂起来。大量的计算服务能够满足这些不同的应用需求，包括更多计算密集型应用，蕴含大数据与更高卷更高密度的服务器配置。因此，如今有很多的数据中心服务器与网络架构可选，这些顺势而下，将对整个数据中心设计产生影响。

构建数据中心不再是只有一种正确方式。有了那么多的选择，数据中心拥有更多的灵活性。

传统数据中心

这些数据中心部署来自一级厂商的专业品牌服务器，存储区域网络运行Windows或Linux。这是如今绝大多数数据中心的标准配置，其根源可追溯到早期的客户端与服务器时代。这种架构的关键优势在于众所周知，IT人员也有广泛的经验。在网络方面，传统的服务器通过运行10GbE或无线带宽的商业网络交换机相连。服务器与交换机使用专有管理软件，可以轻松升级，或者改用其他厂商的产品。每个设备机架有自己的网络交换机，并且这些交换机连接到整个骨干核心交换机。

超大规模服务器

超大规模服务器指的是新一类的服务器，是专为具体的数据中心需求定制的——甚至机架都比传统标准的19英寸大一些。这样可以让PC主板容纳更多组件。它们使用常见组件装配，在发生故障时能够轻松替换。如果一台服务器的主板上有数十个硬盘，并有多个电源供应器用于冗余，这非常不错。

诸如脸书、亚马逊与谷歌都采用这种100%基于云业务的架构，并打造了一款新品种的超级计算机。通常，这些服务器运行的是Linux，现在惠普这样的传统服务器厂商也在贩卖类似的产品，如ProLiant DL2000 Multi Node Server，其他几个供应商也提供可用的组件。

超大规模的数据中心网络可用使用一些传统的机顶式网络交换机，不过脸书的网络标准是其Open Compute项目的一部分，需要新的光子连接器NPC以及嵌入式光学模块。脸书和谷歌都采用类似设计在美国爱荷华州构建新的数据中心。这些新的服务器与网络设计的优势在于利用直流电降低能源消耗，并且减少检修故障组件的时间，因为每台服务器都是统一的。还可以以较小的增量中向上扩展容量。

虚拟或融合集群

这些系统使用专有的服务器硬件，是不可以互换的，只有在大规模增加存储或计算能源时升级。服务器拥有很高的内存量，可达到上百GB RAM。思科的统一计算系统、戴尔的Active Infrastructure与IBM PureSystems都是融合基础设施。

虚拟或融合集群使用集成的网络交换机、计算与存储刀片服务器，尤其是定制的底盘能容纳所有组件。这种模式通常运行多个10GbE连接，优点在于配置更加简单，快速增加容量并连接到现有基础架构。缺点是高昂的成本。

未来，构建数据中心将采取混合的战略。“有些新的工作负载我们以前都没见过，”Gartner分析师Andrew Butler说，“亚马逊与谷歌的需求与银行或传统IT客户不同。他们想在大型的内存数据库或超大规模集群里运行这些工作负载，这些都不适合传统的数据中心架构。”

新品种的云应用更具挑战性，因为将关注点从原始计算能源转变为对电力的更有效利用。“能源大于一切，”某云服务托管供应商CTO表示，“我们在设计数据中心时尽量做到最小的PUE值。”超大规模服务器使用全新配电方式获得最大的功率效率。例如，超大规模服务器使用480伏直流电源，有48伏的直流电备用电池，并带有直接蒸发冷却，所以在冷却这样的数据中心时无需冷却装置与压缩机。部署了这类型超大规模架构的组织包括Rackspace与几家坐落在华尔街的公司，依靠1U到3U的双插槽基于AMD的服务器，每台拥有96GB的RAM以及直连硬盘。

超大规模数据中心的一个挑战在于要有不动产。“如果你能在不动产价格便宜的地方构建设施，并且如果运行的是大型业务应用或云服务，这些低密度的数据中心就很有意义，”Emerson.业务部署副总裁Jack Pouchet说，“不过，当涉及到高性能计算、大数据、Hadoop与其他大型数据分析时，我们可能会看到对高密度架构的持续推进。”

本文选自《IT新架构》五月刊“私有云的烦恼”。