数据中心业界需要新的设计标准

本文旨在抛砖引玉的启发广大数据中心业界的相关从业人员们展开关于审查当前数据中心分类标准的讨论。

最常用于对数据中心进行分类的相关设计标准并不能直接促进该行业的技术创新、可持续能源的使用、以及能源效率的提升。这些标准包括BICSI、ANSI/TIA 942和UI，这一系列的标准通常被用于按类别对数据中心进行分类(例如BICSI 0-3和UI第I层到第IV层)。

但恰恰是由于有了这些现有标准的固定可用性等级和规定的冗余度量，使得当前越来越无法很好的对正在投产运营中或构建过程中的大量数据中心进行分类了。

例如，基于可持续能源(所采用的并非柴油发电机和UPS不间断电源设备)或网络化数据中心拓扑结构的创新数据中心设计就无法很好的基于上述相关标准进行正确分类。

这并不是因为这些设计无法提供类似的或更高的可用性。相反，这是因为它们不适合上述相关标准所规定的分类。

因此，数据中心运营商们有时会自愿牺牲所有数据中心组件的效率，因为出于必须遵循合规性和行业标准等方面的原因，但这可能会导致更高的数据中心运营成本和能源消耗。

我们认为，除现有的“固定安全控制”的可用性标准外，数据中心行业还需要一套更具包容性的分类标准，该标准将充分考虑利用方面的弹性，可持续性和效率的远见设计。

数据中心设计标准需要进行审查

大约二十年前，数据中心的设计、构建和运营标准是由UI、TIA和BICSI等组织开创的。这些标准的简单性和清晰度使它们很快成为了数据中心业界普遍采纳的设计参考标准。

这些标准中的每一个都建立在4个渐进级别上，仅涵盖基于冗余柴油发电机和UPS的传统设计。按性能和正常运行时间排序，如下，我们为您列出了每种分类所包含的相关要求：

l 基本非冗余：专用数据中心站点的容量要求

l 基本冗余：提高数据中心可用性的容量组件

l 可并发维护：增加冗余级别，使数据中心内的子系统能够在更换或维护部分电源和冷却设备期间继续保持运行

l 容错：具有完全冗余子系统的数据中心

这些标准限制了数据中心的设计创新，同时凭借这些标准的固定安全设计设置，其又成为了相关行业可持续性的关键。

此外，越来越多的正在投产运营中或正在建设中的数据中心无法使用传统标准进行分类。三种常用的未经分类的设计类型包括：

1、专门使用可替代能源的设计，如电网，太阳能，风能，燃料电池和潮汐能

2、基于多个网络数据中心的设计

3、数据中心设计部署的可用性功能超出其分类，但又不满足下表分类中的所有要求的

下表1包含创新数据中心设计的相关示例，这些设计不依赖于柴油发电机作为其主要或次要电源。

表一：仅采用绿色可再生能源运行的数据中心

资料来源：Interxion公司

总之，简单性这一在全球范围内普遍接受的分类标准现在却在一定程度上减缓了该行业相关标准的发展;其并不反映当前数据中心行业对创新和可持续性的推动。

当前的数据中心行业可以说是面临两难的选择。现有标准能够满足数据中心可用性方面的需求，包括容错点。但是，这不包括偏离标准的设计。在现有的分类系统之上，有一个动态的、灵活和有远见的模型空间，可以促进对更可持续的数据中心的投资，并推动企业对现有数据中心实施增量投资。

根据第三方的研究表明，为当前的数字化经济提供动力的数据中心目前的温室气体排放量约占全球总排放量的2%，这大致相当于航空业的总温室气体排放量。有鉴于当下数字化经济的增长势头不减，这一比例预计还会进一步的增加。为了遏制潜在的数据中心温室气体的排放增长，并提高资源效率，行业的利益相关者们正在诸如绿色网格组织等非赢利联盟机构的倡议下进行广泛的合作。但是，提高数据中心效率不会减缓排放增长。较高比例的数据中心需要使用可持续能源，如风能和太阳能，以有效遏制整个行业的温室气体排放。

目前所广泛实施的相关标准并没有考虑专门使用可再生能源而设计的数据中心。这些标准只适用于那些将可持续能源与电网和柴油发电机一起使用的数据中心设计。因此，数据中心运营商们通常是自愿牺牲效率的，因为出于合规性等方面的原因，他们必须遵循行业标准，从而导致了明显更高的数据中心运营成本和能源消耗。因此，实施固定标准来推动更灵活的数据中心运营可能在无意中推动了化石燃料消耗的进一步增长。

数据中心行业的另一个重大转变是对于混合和公共云架构采用的增长，这导致了越来越多的计算和存储容量位于商业化的数据中心而非企业自有的数据中心。许多商业数据中心运营商，包括主机托管服务和云服务提供商，都在创新方面投入了巨资，以提高可持续性。这些提供商们通常使用非传统的数据中心拓扑，例如互连的多个数据中心。根据Interxion公司对于可用性的统计调研报告显示，这些网络化数据中心拓扑可以实现与传统数据中心设计相同的正常运行时间，但在应用当前标准时无法对其进行分类。一些受到严格监管的行业(如金融服务业)不适应或不被允许使用未通过行业标准认证的数据中心。

总之，数据中心行业需要一套更加包容的标准，这一标准应该是开放的，灵活的，并得到所有利益相关者的认可和接受。这需要成为促进企业数据中心各部门交叉协作和共同推动创新的标准，并且不仅要有助于实现可用性，还要有助于推动可持续性和效率提升。

构建可替代系统的块

作为全数据中心行业所支持的设计标准审查的第一步，我们基于3项因素提出了分层模型(参见下表2)：

1、弹性：设计的每个组件都可以根据其弹性进行评分(即任何具备弹性设计的组件都会得到更高的评分结果)。基于组件总和的总分将作为端到端设计的弹性的指标。在表2中，我们对每层的弹性评分是从1(低弹性)到10(高弹性)进行评级的。

2、可持续性：根据所使用的能源，可以根据表明了可持续性水平的“能源标签”对设计进行分类。在表2中，我们将可持续性从A(高可持续性)到F(低可持续性)为可持续性进行评级。

3、能源效率：建议使用PUE对数据中心设计的能源效率进行分类，因为该指标是衡量数据中心能源效率的重要指标。

有鉴于需要进一步减少数据中心行业对环境的影响，可持续性分类的重要性是显而易见的。这种分类是否应该整合PUE效率数值和基于能源使用的分数则属于更为开放的辩论话题。

提出将弹性作为标准的原因可能不那么明显，但同样重要。鉴于统计可用性计算既耗时又复杂，难以将其用作决策过程的一部分，因此需要使用弹性而非可用性。相反，对每个单独组件的弹性水平进行分类并基于此进行评分相对容易。当前的数据中心行业需要确定一种计算方法，以确保所有设计的分类始终如一。该方法应包含现有的可用性标准。正如PUE所表明的那样，全球范围内普遍接受认可的计算方法是可实现的目标。

为了降低管理费用，任何新标准都可以包括一个易于使用的开源工具或应用程序，由非商业管理机构维护。企业客户的数据中心工程部门和顾问可以使用这样的工具上传按照上述3项标准(弹性、可持续性和能源效率)所进行的数据中心设计方案进而促进行业协作和创新。

按照新标准所打造的数据中心模型为那些希望构建数据中心的企业提供了选择最适合其弹性，可持续性和效率要求的设计的能力，或者选择具备这类数据中心设计模型的服务提供商来提供所需的服务级别协议。

表2：按照新标准所打造的数据中心设计分类模型

资料来源：Interxion公司

* 5 =最低分，50 =最高分; ** A =最高分，F =最低分

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