尽管数据中心制定和实施良好的功率和冷却策略是相当重要的，但功率和冷却策略并不会带来数据中心操作运营空间的最佳的优化。而关键性的数据中心设计最佳实践方案，则将有助于实现：- 大限度地提高结构化布线通道的性能- 支持新的重量要求，增加端口和电缆密度，以及电缆介质的变化- 支持常见的拓扑结构，如ToR（机架顶部），MoR（机架行中间）和EoR（机架行末尾）
- 利用机架作为数据中心密度的基本构建块- 为数据中心楼层空间提供更好的回报投资- 实现数据中心的可持续发展当设计建造一处数据中心时，效率无疑是一大关键性的目标。但业界往往把效率的获得集中在了功率和冷却领域。其实，可以在许多其他的领域实现效率的提升，进而带来额外的成本节约、可靠的网络性能、更容易的维护、灵活性和可扩展性。当在进行数据中心的设计时，我们建议您不妨考虑如下的5大关键性的要素，以大限度的提高您数据中心的成功和效率，这5大要素分别为：性能、时间、空间、经验和可持续性。
随着现如今对于数据中心和网络需求的急剧增长。包括电话、音乐、即时通讯和电视在内的绝大多数传统通信媒介正在被互联网重新塑造或重新定义，从而产生了一系列新的服务，诸如互联网协议语音（VoIP）和互联网协议电视（IPTV）。而随着我们朝着“一切都互联网化”的方向发展，越来越多的设备和“事物”正连接到互联网。
随着流媒体视频（Netflix、iTunes、YouTube、PrimeTime等），BYOD（携带您自己的设备）和其他连接技术的使用越来越多，现如今的人们对于数据中心的需求可以说是呈指数级增长。而跟上日益增长的数据处理需求无疑是当前数据中心管理人员们的一大当务之急。尽管其固然是相当重要的，但一套良好的功率和冷却策略并不能保证带来良好的数据中心设计。即使最有效的功率和冷却设计也不能保证可靠的网络性能；数据中心的线缆可能会打结或被拔掉，造成成本昂贵的停机中断。而且，良好的功率和冷却设计并不会简化基础设施的安装和管理。物理基础设施甚至可能会在需要时阻碍供电，并导致冷却系统的效率降低。功率和冷却策略并不会带来最佳的空间优化或对数据中心整体的设计构建体验产生影响。
而为了大限度地提高数据中心的效率，我们建议您必须考虑五大关键要素。本文中，我们将与广大读者诸君共同探讨这五大要素将如何有助于数据中心从设计、建造到日常运营的整个流程实现效率。
设计数据中心时要考虑的5大关键要素为企业业务提供关键服务的数据中心一直相当关注于成本昂贵的停机中断。在大约2005年前后，数据中心的服务器数量曾出现过激增，严重影响了电源需求和散热问题。不久后，随着经济的衰退，使得业界对于电力和冷却效率的关注开始优先于停机中断。但仅仅通过考虑功率和冷却策略来设计数据中心效率的提升是远远不够的。还可以采取其他的效率提升措施提高数据中心的成本效益，以便适应业务战略的变化，和计算需求的增加。一套周密的数据中心解决方案应当从5大关键要素着手来进行考虑和设计，这5个关键要素分别为：性能、时间、空间、经验和可持续性，这将有助于在多个方面提升数据中心的可靠性、灵活性、可扩展性和高效性，而不仅仅只局限在冷却和电源方面。
要素#1：性能当企业组织开始采用高密度的配置，虚拟化和其他方法来提高现有IT设备的容量时，他们忽视了对于性能强大的数据中心基础设施的需求，以确保关键业务应用程序的不间断运行。基础设施可以对网络性能带来直接的影响。以太网网络可能会遇到几种不同的问题，包括缓慢的响应时间、应用程序迟缓，甚至连接链路的丢失。而根据Ponemon Institute在2013年针对67家最小规模为2，500平方英尺的数据中心所进行的调研显示，各个行业数据中心停机中断的平均成本约为每分钟7，900美元。较之2010年的5，600美元增长了41%.为了大限度地提高网络性能，必须考虑基础设施的三个部分：结构化布线、机架和机柜、以及线缆管理。
大化结构化布线通道的性能不仅仅是选择市场上性能好的连接和线缆。因为TIA组件的性能被指定为一个范围，而不是一个单一的数值，因此通道的性能变为了一个平均值。此外，线缆的设计决策会对连接器的性能产生负面影响，反之亦然。为了大化通道的性能，应该对连接和电缆组件进行共同设计。插入损耗也应该尽量减少。这对于光纤系统尤其关键，因为即使组件满足了由TIA标准指定的大插入损耗，40和100千兆以太网的损耗预算也会很容易地超过。
在物理基础设施的使用寿命期间，有源设备将至少改变一次，通常是几次。事实上，90%的有源设备将在5年或更短时间内被替换。最初对合适的机架或机柜的规模大小的确定并不困难，但机架或机柜的规模必须能够调整，以适应具有不同尺寸和重量要求的新设备。故而企业数据中心应该寻求诸如具备可调节侧轨和更高重量阈值的功能特点。
因为一些设备是侧向而不是前后方向的排气散热，气流也可能会发生变化——而数据中心操作环境温度的升高将对网络性能产生负面影响。冷空气和热空气的混合将降低冷却方案的效率。机架或机柜应该具有帮助管理气流的选项，如可以方便的为侧向排气散热的设备添加挡板；落料填充面板将填充打开的机架单元；并在电缆入口和出口安置密封垫圈（或类似的东西），这将最小化热空气和冷空气的混合，有助于大限度地提高冷却效率。
基础设施的最后一个组成部分是线缆管理。基础设施必须有一个精心设计的线缆管理解决方案，其不仅仅是设计一条线缆的路径。垂直线缆管理器应该是大型的，这样才能够为更方便的移动、增加和更换线缆提供足够的空间；同时也方便减少电缆，防止空气流的阻塞。故而数据中心应该寻找专门为铜缆和光纤设计的线缆管理；为铜缆和光纤保持适当的弯曲半径，并保护线缆免受损坏。过紧的弯曲和铜缆过度拉伸或将造成串扰和回波损耗。
3dB（分贝）的损耗大约相当于50%的信号功率损失。光纤电缆过度的弯曲或拉伸可能会导致额外的链路损耗和光纤电缆的损坏，甚至可能会导致光纤电缆最终失效。铜缆和光纤电缆或设备线缆过多的弯曲会对端口造成压力，从而导致设备端口的损坏。下图1展示了在保护电缆的同时，保持弯曲半径的一个例子。
图1：罗格朗（LEGRAND）公司的垂直电缆管理器设计成指管，以1英寸的间隔支撑和保护电缆。弯曲限制夹子卡扣到指管或光纤外壳的一侧。
一些设备制造商在他们的设备中囊括了设备线缆管理器。因为这些管理者是设计用于直接连接到设备的有源设备部件的，他们可能导致电线的急剧弯曲，造成电线的损坏和设备端口上的压力。这些管理器并不对糟糕的路由方案所为网络端口带来的压力进行补偿。更换一个补丁或设备线缆是廉价的。一款思科Nexus 5000交换机端口的成本超过400美元（基于思科Nexus 5000统一光纤TCO所进行的计算），故而更换一个设备端口的成本是相当昂贵的，特别是因为不能仅仅只更换单个端口。
为了大限度地提高网络性能，数据中心管理人员务必要对基础设施的三个部分做出明智的决策：结构化布线、机架和机柜、以及电缆管理。选择具有协同设计的电缆和连接的布线解决方案，以大化通道性能。寻找灵活的和可扩展的机架、机柜和电缆管理解决方案，以便能够适应更高的重量阈值，可调节的轨道和更广泛的垂直管理器，以及集成的电缆和气流管理选项，以实现更好的气流保护和管理。物理支持解决方案应该支持铜缆和光纤介质。此外，数据中心需要选择一家符合各项标准的设备制造商进行合作。这些标准通常需要两到三年的时间来开发，因此这些制造商在相关的标准发布很久之前就需要意识到即将到来的新技术的要求。
通过共同设计的布线和连接，大限度地提高通道性能。
物理支持应该具有灵活性和可扩展性，以适应新的设备，并具有帮助管理气流的选项。
要素#2：时间数据中心的规模和复杂性均在不断增长，但往往却要求更快的部署时间。他们必须能够快速，轻松地适应不断变化的业务需求。故而数据中心管理人员应该选择具备优化时间功能的基础设施解决方案，以便加快部署速度，降低成本，并且能够更容易的进行迁移，添加和更改。
由于在基础设施的使用寿命期间，设备将更换多次，因此基础设施必须能够支持新的重量要求，增加端口和电缆的密度以及电缆介质的变化（即用光纤替换铜缆）。同时，基础设施还必须能够支持像ToR（机架顶部）、MoR（行中间）和EoR（行尾）这样常见的拓扑结构以及未来的拓扑结构。
模块化解决方案为灵活且可扩展的基础设施架构提供了基础。其结合了标准化和定制化的优点。
模块化组件必须设计成是能够集成整合的，以大限度地节省部署、安装时间，并适应未来的迁移，增加和更改需求。
模块化设计应围绕机架或机柜。电缆管理和路径应易于与机架或机柜集成，以使其真正实现模块化。要追求机架或机柜中有几项省时功能，诸如快速和方便的组装。它们应该能够被安装和正确地隔开，而不必安装垂直电缆管理器。这为安装设备和电缆提供了空间，而没有垂直管理器阻碍安装。具有更高重量阈值和更高高度的机架和机柜将扩展到新的设备需求，而不是必须更换，从而进一步的节省时间和资金。
其他机架和机柜的模块化组件应提供有效的空气流管理和冷却。挡板可以添加侧排气散热设备，而冲裁板和垫圈等可以帮助被动管理空气流。这提高了现有冷却解决方案的效率，特别是当数据中心采用的是传统的热过道/冷过道安排时。如果设备的密度大于5千瓦（kW），考虑采取一套基于机架的冷却解决方案。现在有了新的解决方案，如以制冷剂为基础的封闭耦合冷却。当在机箱内集成时，这些解决方案能够节省时间，因为他们可以在需要时很容易地被添加，以支持更高的密度。
宽的垂直电缆管理能够实现规模化缩放，以适应未来的需求，并在安装和修整电缆、以及执行MAC工作时节省时间。
应该使用更广泛的垂直电缆管理器以便为未来的电缆密度提供充足的空间。它们能够有效地节省时间，因为有足够的空间来安装、连接和管理以后的电缆。如果一台机架或机柜装载有修补设备或1U/2U服务器，则会有大量电缆需要管理。如果一台机架或机柜包含刀片服务器，则电缆数量较少，但电缆仍然必须进行正确的管理，以便使得空气流量不会被阻塞，以防止热量积聚。刀片服务器通常具有热插拔组件。电缆管理必须防止电缆阻塞这些组件，无论是在前面还是后面，这取决于服务器。模块化电缆管理应安装在机架或机柜的前部或后部，以便在需要时可用。
电缆路径应与机架和机柜解决方案集成整合。在数据中心，运行天花板电缆正呈现不断增长的趋势。因为其消除了对于在一个高架地板下阻塞空气流问题的担忧，使电缆更容易移动，增加和更换。当高架天花板路径（如电缆/托盘、梯子架）与模块化设计集成之后，其将能够快速且易于安装。整合也大限度地减少了路径通道标高的变化，因为其已被设计为能够毫不费力地与机架或机柜兼容工作。
集成通道减少安装时间，并尽量减少通道标高的变化。
预端光纤中继干线可以节省时间，并帮助迁移到10GbE之外。从左到右显示的中继主干是LC至LC、LC至MPO和MPO至MPO.使用预端铜缆和光纤布线解决方案也是在安装过程中、以及此后的执行迁移，添加和更换时节省时间的一种很好的方法。随着光纤技术从10千兆以太网（GbE）发展到更快的应用，如40和100千兆以太网，现在已经具备现场电缆更换的能力了。10GbE使用两个光纤端接分立连接器，如LC或SC连接器。除了10GbE之外，并行传输使用多个光纤进行传输，而多光纤的接收则使用MPO连接器，其在一个连接器中端接入十二个光纤（或二十四个光纤）。 MPO连接器不能进行现场端接。预端接光纤系统可以推动向所需的更高速度的迁移。
模块化解决方案应提供以下节省时间的属性：■模块化机柜和机柜快速装配，具有可调节的轨道，更高的重量阈值和更高的高度，以方便地容纳新的设备。
■模块化选项用于优化机架或机柜中的空气流量管理，以及高效的冷却解决方案（5kW的密度）
■电缆管理更容易在需要时安装和更换；并能够在机架/机柜的前面或后面实施■广泛的垂直电缆管理器支持改变布线的需求，大限度地减少电缆阻塞，支持更好的空气流动，并可以在电缆包扎的最后进行安装，使得设备和电缆的安装更容易■与机架/机柜通路集成整合■预端接解决方案，允许快速安装，易于迁移，增加和更换，并能够更容易的迁移到较新的技术模块化解决方案的设计使所有组件一起工作，以优化安装和部署时间，并将支持未来的网络变化，计算能力和技术的升级，而不会发生大型的中断。
要素#3：空间在过去，适应未来的需求是通过过度配置基础设施系统的容量能力；来实现的；让数据中心基础设施随着时间而成长。这在资本或能源成本方面都是没有效率的。基础设施系统必须设计为具备更大的灵活性和可扩展性，使数据中心能够被设计成具备合适的大小规模。
空间在数据中心是一种溢价。基础设施系统应优化空间。思科建议采用机架作为数据中心密度的基本构建块，作为最佳实践方案。
端口密度的继续增加，使有效的空间利用变得更加重要。使用高密度连接选项来优化数据中心空间，同时支持大型的端口密度。混合媒介连接通过允许根据需要添加连接来提供灵活性和可扩展性，从而无需知道端口的确切数量或连接器的类型。光纤电缆替代现有的铜电缆。随着10 GbE（千兆以太网）迁移到40 GbE和100 GbE时，LC（2光纤）连接器将被MPO（多光纤，通常为12或24光纤）连接器所取代。多媒介连接使得支持更新技术的不断变化的需求更容易，并且能够优化空间，因为不再需要多个特定媒介的连接选项。电缆管理必须支持混合介质，因为每种类型的介质具有不同的特性（即重量，拉力，弯曲半径等）。具有小外径（OD）的电缆将有助于优化空间的使用。
数据中心的一个新的趋势是垂直增长。传统的机架和机柜是7英尺高。即大约需要42台机架单元（RU）以安装设备；一些7英尺的机架提供45台机架单元。应提供更高的机架选项。根据机架制造商的不同，9英尺的机架可提供高达58 RU的容量，与安装设备相比，可节省38%的空间（而且比7英尺，45台RU机架多29%）。机架和机柜还必须具有更高的重量阈值，以便能够承载附加或更重的设备，而不必更换。这允许更多的设备被安装在数据中心相同平方英尺的区域，为该楼层空间提供更好的投资回报率。
多媒介和高密度选项优化了数据中心空间的使用。
在机架和机柜间的空间是相当有价值的。 考虑在机架或机柜外部进行修补，在设备内部预留空间，从而更有效地利用空间。
一个灵活的和可扩展的数据中心设计将通过选择一套已充分考虑到了有源设备，电缆管理，连接的需求，并与路径集成整合的物理基础设施解决方案，来优化空间。在不牺牲网络性能的基础上，物理基础设施成本将得到缓解。优化空间也可以帮助延缓CAPEX（资本支出）和降低OPEX（运营费用）——在恰当的时间、以恰当的成本配备恰当的大小规模。
要进行数据中心空间的优化，请考虑以下几点：■ 使用机架或机柜作为您数据中心的基本构件■ 选择具有更高重量限制，足够深度和高度的机架和机柜，以支持垂直增长■ 选择可支持现有电缆密度的电缆管理，提供足够的增长空间，减轻由电缆引起的空气流量限制，并设计为支持铜缆和光纤■ 选择支持高密度和混合介质的连接■ 使用外径较小的电缆■ 考虑在机架和机柜外部修补（例如天花板），以节省设备空间■ 选择可轻松与架空路径集成的机架或机柜解决方案元素#4：体验可以通过选择合适的合作伙伴来提高数据中心构建体验。今天数据中心的增长趋势是更多的采用外包。数据中心需要以更少的员工以更少的投入来执行更多的工作。数据中心的规模变得更大，更复杂，但必须更快的启动和运行。在设计阶段，数据中心的设计必须提供有保证的性能，同时为未来的需求提供灵活性和可扩展性。 一般来说，解决方案应该是模块化定制的，以满足特定的需求，并且可能需要根据特殊要求进行额外定制。解决方案中的产品无缝地协同工作是相当关键的。在安装阶段，解决方案必须易于安装，快速部署和易于管理。拥有合格并具有高质量安装历史背景的承包商也很重要。物流必须协调，以确保在需要时交付所需的物品。项目也可以是全球性的，这就是为什么说考虑你数据中心将与谁合作是至关重要的原因所在了。
考虑到相关的设备制造商可以为您数据中心提供资源，以帮助在从解决方案设计、物流、设备安装等所有阶段协调项目，故而这些解决方案可能成为其他地方创造额外的协调以获得数据中心支持的标准的解决方案。制造商应该具备所有组件解决方案的专业知识紧密耦合的冷却、电源、连接、布线、机架和机柜、电缆管理和途径，以确保所有部件在一起无缝工作。数据中心应利用这种专业知识，延长设备寿命，降低成本，解决独特的挑战。
要素#5：可持续发展可持续发展可以意味着许多不同的东西。通常，其与改进流程有关，以避免过度使用或完全破坏自然资源。不同企业数据中心的可持续发展的侧重点可能各不相同，但其都在不断增长。即使其在今天的企业组织并不是一个高优先级事项，但数据中心与一家可持续发展的制造商合作，并不需要花费更多的成本，而且还有许多好处。
真正以可持续发展为目标的制造商将获得ISO 14001认证。ISO 14001标准详细说明了主动管理的最佳实践方案。一家获得了ISO 140001认证的制造商将专注于持续的改进，而不仅仅是是单纯的遵守。这不仅有助于带来更好的制造过程，而且能够提升整体的更好的操作。通过与当今的可持续发展的制造商合作，您已经为其成为您企业组织或客户的首要任务做好了准备。
可持续性也可以指持续或维持很长一段时间的能力。可持续设计提供空间设计的选择和灵活性，减少安装时间，现场材料的浪费等，有助于确保数据中心最佳的能源效率和性能。一家承诺坚持可持续发展理念的制造商将不断寻找方法，以改善他们的内部运营方法，也将同时是在寻找对环境的影响最低的解决方案的领军。这转化为数据中心的解决方案，应该使用一个全面的方法，实施主动和被动的冷却，功率分配，空气流量控制，机架或机柜与电缆管理，以确保最佳的能源效率和性能。考虑简化和减少产品的包装。现在可采用新的技术，如以制冷剂为基础的紧密耦合冷却。当与机柜集成时，这些解决方案提供与使用CRACs相比，更高的效率水平（大于95%）因为他们能够在源头捕获热量。另一种用来减少对环境的影响的方法是使用符合RoHS（有害物质限制）的解决方案产品。
并非所有声称坚持可持续性发展理念的设备制造商都是一样的。数据中心企业客户应该寻找那些在企业内部和外部军坚持积极的可持续目标，并通过了ISO 14001认证的制造商。
制造商还应致力于设计对环境影响较小的产品和包装，例如遵守RoHS（有害物质限制）合规性，提高能源效率和减少包装等等。
结论数据中心为企业业务提供关键服务。在数据中心设计中试图仅侧重于电源和冷却策略方面来大限度地提高效率是远远不够的。还有其他方面的效率提升措施，将有助于增强数据中心的成本效益，适应业务的战略变化，并增加计算需求的能力。数据中心解决方案的设计应从本文中所介绍的5大关键目标角度出发：保证性能，节省时间，优化空间，通过资源利用率的提高来提升数据中心的运营体验，并实现可持续性发展。从而有助于在数据中心设计中实现完全的效率提升目标。
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