還記得數據中心放一排排獨立機架么？擁有很多員工，還有各種用于服務器、存儲、路由器和其他網絡架構的管理工具。在充盈著超大規模數據中心的今天，那些都成為了美好的回憶。在應用相對獨立，或者只是利用本地服務器資源，如RAM與磁盤，并鮮有理由連接到互聯網的時候，起初的設置完全沒問題。
但隨著集中虛擬化與涉及Web、數據庫與其他基于云的服務的互聯網應用的增長有了交叉點，事情變得復雜起來。大量的計算服務能夠滿足這些不同的應用需求，包括更多計算密集型應用，蘊含大數據與更高卷更高密度的服務器配置。因此，如今有很多的數據中心服務器與網絡架構可選，這些順勢而下，將對整個數據中心設計產生影響。
構建數據中心不再是只有一種正確方式。有了那么多的選擇，數據中心擁有更多的靈活性。
傳統數據中心
這些數據中心部署來自一級廠商的專業品牌服務器，存儲區域網絡運行Windows或Linux。這是如今絕大多數數據中心的標準配置，其根源可追溯到早期的客戶端與服務器時代。這種架構的關鍵優勢在于眾所周知，IT人員也有廣泛的經驗。在網絡方面，傳統的服務器通過運行10GbE或無線帶寬的商業網絡交換機相連。服務器與交換機使用專有管理軟件，可以輕松升級，或者改用其他廠商的產品。每個設備機架有自己的網絡交換機，并且這些交換機連接到整個骨干核心交換機。
超大規模服務器
超大規模服務器指的是新一類的服務器，是專為具體的數據中心需求定制的——甚至機架都比傳統標準的19英寸大一些。這樣可以讓PC主板容納更多組件。它們使用常見組件裝配，在發生故障時能夠輕松替換。如果一臺服務器的主板上有數十個硬盤，并有多個電源供應器用于冗余，這非常不錯。
諸如臉書、亞馬遜與谷歌都采用這種100%基于云業務的架構，并打造了一款新品種的超級計算機。通常，這些服務器運行的是Linux，現在惠普這樣的傳統服務器廠商也在販賣類似的產品，如ProLiant DL2000 Multi Node Server，其他幾個供應商也提供可用的組件。
超大規模的數據中心網絡可用使用一些傳統的機頂式網絡交換機，不過臉書的網絡標準是其Open Compute項目的一部分，需要新的光子連接器NPC以及嵌入式光學模塊。臉書和谷歌都采用類似設計在美國愛荷華州構建新的數據中心。這些新的服務器與網絡設計的優勢在于利用直流電降低能源消耗，并且減少檢修故障組件的時間，因為每臺服務器都是統一的。還可以以較小的增量中向上擴展容量。
虛擬或融合集群
這些系統使用專有的服務器硬件，是不可以互換的，只有在大規模增加存儲或計算能源時升級。服務器擁有很高的內存量，可達到上百GB RAM。思科的統一計算系統、戴爾的Active Infrastructure與IBM PureSystems都是融合基礎設施。
虛擬或融合集群使用集成的網絡交換機、計算與存儲刀片服務器，尤其是定制的底盤能容納所有組件。這種模式通常運行多個10GbE連接，優點在于配置更加簡單，快速增加容量并連接到現有基礎架構。缺點是高昂的成本。
未來，構建數據中心將采取混合的戰略。“有些新的工作負載我們以前都沒見過，”Gartner分析師Andrew Butler說，“亞馬遜與谷歌的需求與銀行或傳統IT客戶不同。他們想在大型的內存數據庫或超大規模集群里運行這些工作負載，這些都不適合傳統的數據中心架構。”
新品種的云應用更具挑戰性，因為將關注點從原始計算能源轉變為對電力的更有效利用。“能源大于一切，”某云服務托管供應商CTO表示，“我們在設計數據中心時盡量做到最小的PUE值。”超大規模服務器使用全新配電方式獲得最大的功率效率。例如，超大規模服務器使用480伏直流電源，有48伏的直流電備用電池，并帶有直接蒸發冷卻，所以在冷卻這樣的數據中心時無需冷卻裝置與壓縮機。部署了這類型超大規模架構的組織包括Rackspace與幾家坐落在華爾街的公司，依靠1U到3U的雙插槽基于AMD的服務器，每臺擁有96GB的RAM以及直連硬盤。
超大規模數據中心的一個挑戰在于要有不動產。“如果你能在不動產價格便宜的地方構建設施，并且如果運行的是大型業務應用或云服務，這些低密度的數據中心就很有意義，”Emerson.業務部署副總裁Jack Pouchet說，“不過，當涉及到高性能計算、大數據、Hadoop與其他大型數據分析時，我們可能會看到對高密度架構的持續推進。”
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