数据中心挑战：三大设计考虑因素

新冠疫情大流行以来，数据中心的需求变得相对不可预测。

随着远程工作人员的地理位置不断变化，以及连接设备的进一步普及，网络管理已成为一项重大挑战。这不仅仅需要配置足够的路由器和交换机来保持数据畅通，在这种高密度分布环境中，确保正常运行时间、可靠性和安全性也变得极为复杂。

存储和计算需求也更难预测。基于云端、本地部署和混合架构之间持续的拉锯战，意味着您永远不知道下一个应用程序要寄存在哪里。但数据中心需要足够的速率来运行当今的高带宽、数据密集型应用，其中包括视频和实时人工智能，所以几乎没有出错的余地。

人们需要进行深入的研究和规划以满足这些不断变化的紧迫需求。在最近由 Molex莫仕和Digi-Key得捷电子委托进行的设计工程师自述(Design Engineer Tell-All)调研中，超过40%的设计人员表示，更高的客户的期望和更高的设计复杂性，使他们工作量加大了。

同时，客户要求为使用其基础架构的前端员工、合作伙伴和客户实现更简单的操作。他们还希望设计人员能够控制能源成本的快速增长，并且让新的数据中心尽快启用和运行。

在高压力环境下，对这些相互冲突的需求进行管理，并非易事。通过设定战略重点，设计人员从客户需求的角度评估选项，并进行全面测试以确保系统按照预期运行，才有机会实现最大的成功。

以下是需要考虑的基础事项：

1. 提高能源效率

据国际能源署公布的数据，目前数据中心能耗约占全球电力需求的1%，未来视频、在线游戏和新兴数字技术可能会进一步推动需求增长。存储和管理更多的数据意味着产生更多的热量，并且在冷却方面要花费更多资金。

数据中心的地理位置是决定这些费用的关键。为了减轻客户的成本负担，一些设计人员将数据中心构建在瑞典和冰岛等北极圈国家。然而，并非每家公司都适合把数据中心安放在远离业务运作的地点。

幸运的是，近年来工程师提高了许多服务器电源、存储设备、网络交换机和其他基础设施组件的能源效率。设计人员应当考虑每一件基础设备的能耗，包括连接器等小型设备。在综合计算整个数据中心的能耗时，即使是较低的单位成本也会变得很重要，尤其在现今电费不断上涨的环境中。

随着企业将更多的本地服务转移到云端超大规模设施，客户的能源需求也在变化。设计人员应当讨论客户的数字化转型计划，以评估其对数据中心能源效率的潜在影响。

2.优化连接

消费者习惯了迅速响应的设备和应用，今天的员工和客户不再容忍缓慢或不稳定的网络连接。设计人员必须在速度需求与光缆等技术的成本之间取得平衡。根据客户的需求，成本较低的降低信号损耗方法将广泛应用，例如线性放大器，重定时器或额外的电缆布线。

提供连接冗余是设计工程师最重要的职责之一。以确保业务连续性和灾害故障恢复，他们还必须确保冗余节点能够有效地相互通信。

另一个重要的考虑因素是产品集成。由于现在的应用具有许多互连点，设计人员需要映射透过整个盒子和系统的数据流，以确定如何把延迟减至最低。

如果技术由不同的制造商开发，这可能很难做到。在Molex莫仕调研中，19% 的设计工程师表示，他们面临的最大挑战是确保有效地集成多种技术。虽然，使用单一供应商提供多个组件可以避免集成问题，并获得优惠价格，可能很有吸引力，但设计人员在分析连接性之前，应当避免被供应商锁定并单独评估每项技术，从而更好地为客户服务。

3. 测试产品有效性

设计人员面临着将数据中心快速推向市场的巨大压力，但他们需要向客户解释，失败的损失将大于延迟的损失。例如，如果在所有的服务器都设置好并插入网络之后，才发现服务器交换机等产品存在缺陷，那么取出和更换它的人工成本以及相关的停机时间损失，远远超过了运行测试所需的额外时间和成本。

建立一个安全高效的数据中心需要设计人员进行全面的测试，以确保每一个基础设施设备都符合质量控制标准。在Molex莫仕调研中，88%的设计人员表示他们使用了实验室或“创客空间(maker space)”，那里备有用于实验的部件和工具。

通过试验各种不同的组件，设计工程师可以选择兼顾满足客户要求，而且具备最高的性能、一致性和灵活性的组件。除了降低服务成本之外，使用高质量、高适应性组件还可以让客户更快地采用先进功能，从而获得竞争优势。

能够满足不断变化的业务实践和先进互连应用环境，并非易事。通过选择合适的地理位置并仔细分析基础设施的能源效率和连接性，设计人员将帮助客户节省资金并避免生产力的消耗。而且，通过进行全面的组件测试，他们能够提供耐用、灵活的先进设备，让企业适应技术的不断发展。