人气排行榜
数据中心架构设计中的服务器间距考量 (数据中心架构详解)
数据中心架构设计中的服务器间距考量
一、引言
随着信息技术的快速发展，数据中心作为支撑各类在线服务的重要基础设施，其架构设计显得尤为重要。
在数据中心架构设计中，服务器间距是一个不容忽视的关键因素。
合理的服务器间距对于数据中心的散热、维护、管理以及整体能效等方面都具有重要影响。
本文将详细解析数据中心架构设计中的服务器间距考量。
二、数据中心架构概述
数据中心架构主要包括硬件设备、网络结构、电源系统、冷却系统等多个方面。
其中，服务器作为数据中心的核心设备，其布局和设计直接关系到整个数据中心的运行效率。
服务器间距的设计是服务器布局中的重要环节，本文将重点对此进行探讨。
三、服务器间距的考量因素
1. 散热考虑
服务器在运行过程中会产生一定的热量，合理的服务器间距有利于热量的散发，保证服务器的正常运行。
过密的服务器布局会导致散热困难，增加服务器故障的风险。
因此，在设计服务器间距时，需要充分考虑散热因素，确保足够的空间供冷热空气流通。
2. 维护和管理便捷性
合理的服务器间距便于维护人员进行日常维护和设备更换。
过窄的间距会增加维护难度，浪费维护时间，甚至可能导致设备损坏。
因此，在架构设计过程中，应充分考虑维护人员的工作需求，合理规划服务器间距。
3. 设备性能与能效
服务器间距的设计还会影响到数据中心的能效。
适当的间距有利于空气流通，提高设备的散热效率，从而保障服务器性能的稳定。
合理的布局也有助于降低能耗，提高整个数据中心的能效。
四、服务器间距的设计原则
1. 遵循标准化原则
在数据中心架构设计过程中，应遵循标准化原则，根据设备类型和规格，确定合理的服务器间距。
一般来说，制造商会提供设备的尺寸和散热需求等参数，设计师可根据这些参数确定服务器间距。
2. 兼顾散热与空间利用率
在设计服务器间距时，需要兼顾散热与空间利用率。
既要保证服务器的正常运行，又要提高数据中心的空间利用率，降低成本。
因此，设计师需要在满足散热需求的前提下，尽量优化服务器布局，提高空间利用率。
3. 便于维护与扩展
数据中心需要定期进行设备维护和升级扩展，因此，在架构设计过程中，应充分考虑维护和管理便捷性。
合理的服务器间距便于维护人员进行日常维护和设备更换，同时也方便进行扩展和升级。
五、实际操作中的注意事项
1. 根据实际需求调整间距
在实际操作中，设计师需要根据数据中心的实际情况和需求，对服务器间距进行合理调整。
例如，对于大型数据中心，可能需要考虑更多的散热和空间利用率因素，而对于小型数据中心，则需要更多考虑维护和管理的便捷性。
2. 定期评估与调整
随着数据中心运行时间的增长，设备性能和运行状态可能会发生变化。
因此，设计师需要定期评估服务器间距的合理性，并根据实际情况进行调整，以确保数据中心的正常运行和高效运行。
六、结论
服务器间距是数据中心架构设计中的重要环节。
设计师需要综合考虑散热、维护和管理、设备性能与能效等多个因素，遵循标准化原则，兼顾散热与空间利用率，便于维护与扩展。
在实际操作中，需要根据实际需求进行调整和定期评估。
只有这样，才能设计出高效、稳定、可靠的数据中心架构。
请问云计算的架构是怎样的？
显示层 多数数据中心云计算架构的这层主要是用于以友好的方式展现用户所需的内容和服务体验，并会利用到下面中间件层提供的多种服务，主要有五种技术：HTML：标准的Web页面技术，现在主要以HTML4为主，但是将要推出的HTML5会在很多方面推动Web页面的发展，比如视频[1]和本地存储等方面。 JavaScript：一种用于Web页面的动态语言，通过JavaScript，能够极大地丰富Web页面的功能，并且用以JavaScript为基础的AJAX创建更具交互性的动态页面。 css：主要用于控制Web页面的外观，而且能使页面的内容与其表现形式之间进行优雅地分离。 Flash[2]：业界最常用的RIA(Rich Internet Applications)技术，能够在现阶段提供HTML等技术所无法提供的基于Web的富应用，而且在用户体验[3]方面，非常不错。 Silverlight：来自业界巨擎微软[4]的RIA技术，虽然其现在市场占有率稍逊于Flash，但由于其可以使用C#[5]来进行编程，所以对开发者非常友好。 中间层 这层是承上启下的，它在下面的基础设施层所提供资源的基础上提供了多种服务，比如缓存服务和REST服务等，而且这些服务即可用于支撑显示层，也可以直接让用户调用，并主要有五种技术：REST：通过REST技术，能够非常方便和优雅地将中间件层所支撑的部分服务提供给调用者。 多租户：就是能让一个单独的应用实例可以为多个组织服务，而且保持良好的隔离性和安全性，并且通过这种技术，能有效地降低应用的购置和维护成本。 并行处理：为了处理海量的数据，需要利用庞大的X86集群进行规模巨大的并行处理，Google的MapReduce是这方面的代表之作。 应用服务器：在原有的应用服务器的基础上为云计算做了一定程度的优化，比如用于Google App Engine的Jetty应用服务器。 分布式缓存：通过分布式缓存技术，不仅能有效地降低对后台服务器的压力，而且还能加快相应的反应速度，最著名的分布式缓存例子莫过于Memcached。 基础设施层 这层作用是为给上面的中间件层或者用户准备其所需的计算和存储等资源，主要有四种技术：虚拟化：也可以理解它为基础设施层的“多租户”，因为通过虚拟化技术，能够在一个物理服务器上生成多个虚拟 机，并且能在这些虚拟机之间能实现全面的隔离，这样不仅能减低服务器的购置成本，而且还能同时降低服务器的运维成本，成熟的X86虚拟化技术有 VMware的ESX和开源的Xen。 分布式存储：为了承载海量的数据，同时也要保证这些数据的可管理性，所以需要一整套分布式的存储系统。 关系型数据库：基本是在原有的关系型数据库的基础上做了扩展和管理等方面的优化，使其在云中更适应。 NoSQL：为了满足一些关系数据库所无法满足的目标，比如支撑海量的数据等，一些公司特地设计一批不是基于关系模型的数据库。 管理层 这层是为横向的三层服务的，并给这三层提供多种管理和维护等方面的技术，主要有下面这六个方面：帐号管理：通过良好的帐号管理技术，能够在安全的条件下方便用户地登录，并方便管理员对帐号的管理。 SLA监控：对各个层次运行的虚拟机，服务和应用等进行性能方面的监控，以使它们都能在满足预先设定的SLA(Service Level Agreement)的情况下运行。 计费管理：也就是对每个用户所消耗的资源等进行统计，来准确地向用户索取费用。 安全管理：对数据，应用和帐号等IT[6]资源采取全面地保护，使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害。 负载均衡：通过将流量分发给一个应用或者服务的多个实例来应对突发情况。 运维管理：主要是使运维操作尽可能地专业和自动化，从而降低云计算中心的运维成本。 云计算架构其中有三层是横向的，分别是显示层、中间件层和基础设施层，通过这三层技术能够提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面，云计算架构还有一层是纵向的，称为管理层，是为了更好地管理和维护横向的三层而存在的。
服务器是什么？
服务器也称伺服器，是提供计算服务的设备，其构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
服务器也称伺服器，是提供计算服务的设备。 由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。 在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。
按照体系架构来区分，服务器主要分为两类：
一、非x86服务器
非x86服务器：包括大型机、小型机和UNIX服务器，它们是使用RISC（精简指令集）或EPIC（并行指令代码）处理器，并且主要采用UNIX和其它专用操作系统的服务器，精简指令集处理器主要有IBM公司的POWER和PowerPC处理器，SUN与富士通公司合作研发的SPARC处理器、EPIC处理器主要是Intel研发的安腾处理器等。 这种服务器价格昂贵，体系封闭，但是稳定性好，性能强，主要用在金融、电信等大型企业的核心系统中。
二、x86服务器
x86服务器：又称CISC（复杂指令集）架构服务器，即通常所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，使用Intel或其它兼容x86指令集的处理器芯片和Windows操作系统的服务器。 价格便宜、兼容性好、稳定性较差、安全性不算太高，主要用在中小企业和非关键业务中。
按应用层次划分
按应用层次划分通常也称为“按服务器档次划分”或 “按网络规模”分，是服务器最为普遍的一种划分方法，它主要根据服务器在网络中应用的层次（或服务器的档次来）来划分的。 要注意的是这里所指的服务器档次并不是按服务器CPU主频高低来划分，而是依据整个服务器的综合性能，特别是所采用的一些服务器专用技术来衡量的。 按这种划分方法，服务器可分为：入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器、企业级服务器。
一、入门级服务器
这类服务器是最基础的一类服务器，也是最低档的服务器。 随着PC技术的日益提高，许多入门级服务器与PC机的配置差不多，所以也有部分人认为入门级服务器与“PC服务器”等同。 这类服务器所包含的服务器特性并不是很多，通常只具备以下几方面特性：
1、有一些基本硬件的冗余，如硬盘、电源、风扇等，但不是必须的；
2、通常采用SCSI接口硬盘，也有采用SATA串行接口的；
3、部分部件支持热插拔，如硬盘和内存等，这些也不是必须的；
4、通常只有一个CPU，但不是绝对；
5、内存容量最大支持16GB。
这类服务器主要采用Windows或者NetWare网络操作系统，可以充分满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求。 这种服务器与一般的PC机很相似，有很多小型公司干脆就用一台高性能的品牌PC机作为服务器，所以这种服务器无论在性能上，还是价格上都与一台高性能PC品牌机相差无几。
入门级服务器所连的终端比较有限（通常为20台左右），况且在稳定性、可扩展性以及容错冗余性能较差，仅适用于没有大型数据库数据交换、日常工作网络流量不大，无需长期不间断开机的小型企业。 不过要说明的一点就是目前有的比较大型的服务器开发、生产厂商在后面我们要讲的企业级服务器中也划分出几个档次，其中最低档的一个企业级服务器档次就是称之为入门级企业级服务器，这里所讲的入门级并不是与我们上面所讲的入门级具有相同的含义，不过这种划分的还是比较少。 还有一点就是，这种服务器一般采用Intel的专用服务器CPU芯片，是基于Intel架构（俗称IA结构）的，当然这并不是一种硬性的标准规定，而是由于服务器的应用层次需要和价位的限制。
二、工作组服务器
工作组服务器是一个比入门级高一个层次的服务器，但仍属于低档服务器之类。 从这个名字也可以看出，它只能连接一个工作组（50台左右）那么多用户，网络规模较小，服务器的稳定性也不像下面我们要讲的企业级服务器那样高的应用环境，当然在其它性能方面的要求也相应要低一些。 工作组服务器具有以下几方面的主要特点：
1、通常仅支持单或双CPU结构的应用服务器（但也不是绝对的，特别是SUN的工作组服务器就有能支持多达4个处理器的工作组服务器，当然这类型的服务器价格方面也就有些不同了）。
2、可支持大容量的ECC内存和增强服务器管理功能的SM总线。
3、功能较全面、可管理性强，且易于维护。
4、采用Intel服务器CPU和Windows/NetWare网络操作系统，但也有一部分是采用UNIX系列操作系统的。
5、可以满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、Internet接入及简单数据库应用的需求。
工作组服务器较入门级服务器来说性能有所提高，功能有所增强，有一定的可扩展性，但容错和冗余性能仍不完善、也不能满足大型数据库系统的应用，但价格也比前者贵许多，一般相当于2~3台高性能的PC品牌机总价。
三、部门级服务器
这类服务器是属于中档服务器之列，一般都是支持双CPU以上的对称处理器结构，具备比较完全的硬件配置，如磁盘阵列、存储托架等。 部门级服务器的最大特点就是，除了具有工作组服务器全部服务器特点外，还集成了大量的监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力，可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数，结合标准服务器管理软件，使管理人员及时了解服务器的工作状况。 同时，大多数部门级服务器具有优良的系统扩展性，能够满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，充分保护了用户的投资。 它是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层的数据中心保持顺利连通的必要环节，一般为中型企业的首选，也可用于金融、邮电等行业。
部门级服务器一般采用IBM、SUN和HP各自开发的CPU芯片，这类芯片一般是RISC结构，所采用的操作系统一般是UNIX系列操作系统，LINUX也在部门级服务器中得到了广泛应用。
部门级服务器可连接100个左右的计算机用户、适用于对处理速度和系统可靠性高一些的中小型企业网络，其硬件配置相对较高，其可靠性比工作组级服务器要高一些，当然其价格也较高（通常为5台左右高性能PC机价格总和）。 由于这类服务器需要安装比较多的部件，所以机箱通常较大，采用机柜式的。
四、企业级服务器
企业级服务器是属于高档服务器行列，正因如此，能生产这种服务器的企业也不是很多，但同样因没有行业标准硬件规定企业级服务器需达到什么水平，所以也看到了许多本不具备开发、生产企业级服务器水平的企业声称自己有了企业级服务器。 企业级服务器最起码是采用4个以上CPU的对称处理器结构，有的高达几十个。
另外一般还具有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽、大容量热插拔硬盘和热插拔电源、超强的数据处理能力和群集性能等。 这种企业级服务器的机箱就更大了，一般为机柜式的，有的还由几个机柜来组成，像大型机一样。 企业级服务器产品除了具有部门级服务器全部服务器特性外，最大的特点就是它还具有高度的容错能力、优良的扩展性能、故障预报警功能、在线诊断和RAM、PCI、CPU等具有热插拔性能。 有的企业级服务器还引入了大型计算机的许多优良特性。 这类服务器所采用的芯片也都是几大服务器开发、生产厂商自己开发的独有CPU芯片，所采用的操作系统一般也是UNIX（Solaris）或LINUX。
企业级服务器适合运行在需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的金融、证券、交通、邮电、通信或大型企业。 企业级服务器用于联网计算机在数百台以上、对处理速度和数据安全要求非常高的大型网络。 企业级服务器的硬件配置最高，系统可靠性也最强。
服务器中配置固态硬盘已经是一个普遍的选择，特别是如果只有很小比例的服务器存在性能问题的话尤其如此。 固态硬盘可以帮助用户解决服务器性能的瓶颈。 固态硬盘也可以让高速存储更加的接近处理器并将共享存储网络这个潜在的瓶颈剔除掉。 目前有三种固态硬盘的形式作为达标：即硬盘驱动型SSD，SSD DIMM和PCIs SSD。
5、典型服务器应用
办公OA服务器
ERP服务器
WEB服务器
数据库服务器
财务服务器
邮件服务器
打印服务器
集群服务器
无盘办公系统
无盘网吧服务器
无盘教学系统
视频监控服务器
流媒体服务器
VOD视频点播服务器
网络下载
SP服务
网络教学服务器
IDC-主机出租
IDC-虚拟空间
IDC-网游
IDC-主机托管
游戏服务器
高性能计算(HPC)
桌面超算
论坛服务器
如何建设企业数据中心
数据中心综合布线采用结构化，高密度，合理的线缆路由管理减少对冷热通道的阻碍，光铜产品的选取大幅提升网络带宽，这些措施能为节能降耗做出相关大的贡献，从而提升数据中心的能效比。 根据在众多构建绿色数据中心的经验，综合布线的合理规划和布局会节省数据中心2-3%的电力。 这主要取决于如下的几点：1、合理规划数据中心合理有效的线缆布局决定了网络物理层的基础，对于节约电能、节能降耗起到重要作用。 要据TIA-942标准，将数据中心划分成MDA，HDA，EDA，ZDA等几大区域。 从MDA到HAD采用OM3预连接光缆，从而优化主配线区到列头柜之间的连接。 解决从主交换路由到每一列机柜的列头柜二层交换机的连接。 每列列头柜交换机及KVM设备通过絧缆或光缆跳线再连接到每一个服务器上去。 它的优点是节省从主交换机到用户服务器线缆的数量，从而减少对机房冷热通道的阻隔。 目前，大多数数据中心内整体设计所支持的数据传输速率为1Gb/s。 但是，根据网络和云计算的发展普遍共识是，传输速率会向10Gb/s推进。 可以肯定的是，在未来的3~5年的时间里，支持10Gb/s传输的链路会成为数据中心的主流。 基于此种情况，ISO以及TIA制定了关于光纤和铜缆支持10Gb以太网传输的标准。 数据中心的规划建设应充分考虑到适用性，立足现有需求，并兼顾未来的拓展。 2.高密度，高带宽提升数据中心基础设施的利用率在相同的数据中心面积基础上，通过提高数据中心密度来达到有效的利用，在网络物理连接层面主要体现在高密度线缆管理方面。 角形配线架无需增加理线设备；高密度光纤配线架可大幅提升光纤配线密度；桥架式光铜混合配线架使用于机柜上方可支持288芯光纤，减少柜内空间占用；MPO连接器是一种多芯的光纤连接器，像IEC-7，TIA/EIA568C.3等标准中都有MPO连接器的规定。 MPO最近几年也广泛应用于数据中心。 数据中心采用MPO的好处在于密度特别高，至少是普通LC连接器的3倍以上。 以上这些新产品技术的应用，可以有效的节约40%以上的机柜空间，提升数据中心密度。 合理的数据中心布局，对于光铜缆路由的合理设计可大量节省线缆投入。 3.优质的产品选型，精准的制造工艺布线系统的绿色节能还体现在散热性上，线缆的散热性好了，可以节约大量的机房空调所消耗的电量。 直径更小的Cat6A万兆屏蔽电缆和直径更小的光纤解决方案意味着对制冷系统效率的影响被减到最低，屏蔽解决方案因为更低的信噪比需求可以有效地减少服务器设备驱动屏蔽铜缆网络所需的功率消耗，光纤布线系统相对高速铜缆系统需要消耗的功率更低。 绿色数据中心布线系统较之有源的网络设备，将持续工作15年，甚至更久。 优质的产品，精准的制造工艺是延长综合布线系统寿命及稳定的重要保证。 延长整体系统的使用寿命，也是减少重复投资，绿色节能的重要体现。 4.高性能、高传输，精益求精，精细化管理与实施根据摩尔定律所确定的计算机设备热负荷规律，数据中心的配置无法实现有效的管理。 数据中心环境需要考虑所安装的解决方案及如何安装和部署这些解决方案。 在最近10年中，各公司的数据中心和楼宇配线设施中都大量地增加了网络设备数目，这些设备在增加关键性功能的同时，却使得数据中心的管理变得复杂。 在全球发展放缓经济环境中，投资方都在期望简化自己数据中心管理，以创建一个安全、易于管理且能够根据不可预知的工作负荷和业务需求的变化灵活调整的网络基础架构。 采用良好的布线系统管理软件有利于系统的可维护性，保持布线系统最大的效率，而不会因为布线管理混乱所产生许多没有利用的链路产生不必要的能源消耗。 总结最后，随着全球气候日趋变暖和能源日趋紧张、能源成本不断上涨，数据中心正面临着降低能耗、提高资源利用率、节约成本的严峻挑战，而绿色也成为未来数据中心的必然发展趋势。 在绿色数据中心建设过程中，绿色环保和绿色节能是最重要的两个方面。 数据中心内不断增加的新需求对绿色布线的要求呈动态的多样性，在规划选择综合布线系统时，需要在带宽、灵活性、可扩展性和成本等要素之间寻求平衡。 综合布线作为基础系统在更小的空间内提供更高的带宽，作为绿色无源系统尽可能的降低能耗与增加环保意识，已成为当今许多数据中心绿色布线部署的新要求。
相关标签： 数据中心架构设计中的服务器间距考量、 数据中心架构详解、
本文地址：http://www.hyyidc.com/article/226381.html
<a href="http://www.hyyidc.com/" target="_blank">好有缘导航网</a>
