从历史上看,所有的数据中心的业主/运营商均已经开始在他们的数据中心使用电源使用效率(PUE)和数据中心基础设施效率(DCiE)这些基准了。该方法带来了著名的“PUE战争。但PUE和DCiE两大指标的创建者:绿色网格组织,并不打算拿这些指标来比较两家数据中心。
不幸的是,数据中心运营商们仍然在继续使用PUE值以在市场上推广他们的设施或设计策略。尽管努力提高数据中心效率应该是值得鼓励和宣传的,但更重要的是要理解这些度量指标本身在确定数据中心效率方面也存在着不足,或者说,这些度量指标仅仅只是帮助确定数据中心效率的一个开始。数据中心的效率指标,必须包括“生产力”。您数据中心是否从您的服务器和存储设备中实现了生产力最大化?是否实现了处理能力的最大化?是否报废了闲置的服务器?是否进行了虚拟化整合?是否用了可再生能源来代替常规能源?您企业的生产方式是否属于能源浪费型生产方式?如果我们真的要对比两家数据中心的设计操作与功耗等主要方面的要素的话,我们应该采用一种新的超越了仅仅对比PUE值的方法,以避免错过了某些机会。
一些技术论文提供了数据中心PUE数值的估计值与实际测得的值之间的差距。在其提交给美国国会的报告中,美国环保局提供了一套效率改善场景,用于预测未来数据中心的能源消耗情况和相关的PUE值。美国环保局从四个场景类别列出了提高数据中心效率的方法,以及成本和复杂性不同增加的情况,归纳见表1 .
表1:资料来源:绿色网格组织
资料来源:美国环保局2011年估算PUE值
设备总功率包括若干个数据中心系统。各种系统典型的功耗由绿色网格组织所提供的数据中心模型如下图所示。
详细的数据中心模型
上述数据中心模型可以扩展到包括其他因素,如环境,利用自然能源,能源浪费的回收等等情况。在这个模型中,总负载被分为IT设备如服务器、设备等负载如空调/电源系统和操作系统等类型。电力分类为电网功率和数据中心产生的绿色电力。新的数据中心的建设将使用光伏安装于屋顶板,而现有的数据中心可以使用薄膜技术,在其现有的建筑屋顶是无法处理光伏电池板和相关框架的压力重量的。
新的度量指标的开发
绿色网格组织提出了一个新的度量指标称为数据中心能源效率(DCeP)。像PUE和DCIE一样,时间对于这种测量是非常重要的。DCEP有一个评估窗口,有效的工作和能源消耗都用于相对于用户定义的时间限制进行比较。
有效的工作包括生产和执行各项任务和产品的总和,任务的价值,基于时间的效用函数和完成工作的绝对时间的乘积。目前,数据中心的核心是合适的规模大小;计算DCeP允许用户以合适规模的虚拟和物理基础设施来支持业务需求。
然而,这种度量方法是难以实现的,尤其是对协同定位数据中心。对每个承租人测量生产率将是乏味的,并且在某些情况下,是不可能的。DCeP不包括考虑各种节能策略,从而将不足以采信。
根据日本的信息技术服务行业协会(JISA)环境部所做的研究,我们可以定义一个更好的度量指标,不仅包括主要的节能减排战略,而且还提供了子指标来度量数据中心的一个整体的绿色节能运行情况。这些子指标关注的重点是人员和设备的安全,数据中心的效率和可持续性或可靠性。
企业级实时电源管理
一个实时的电源管理系统不仅能够实时计算每个指标,同时也提供了一个动态的仪表板,可以对全球网站发布,突出数据中心优化和节能技术。
今天的电源设计和管理软件使设计师和工程师得以概念化关键任务设施的配电模型,模拟并测试系统的完整性和安全性,并以准确的报告分析其结果。模块,如地下电缆管道系统,可以不仅让数据中心的专业人员设计和预测系统当下的可用性,而且可以为将来需求进行服务器的扩展。
单线图:以设计提供支持
数据中心是耗电大户早已不再是秘密。太多的数据中心需要使用比计算机操作更多的功率来冷却设施。创建数据中心单线图是测量和管理数据中心电力开销需求的第一步。单线图允许集中一个系统的数据库知识,包括电气元件,有助于创造不同的情况以确定用电特性参数。创造了无数的网络组合,分为不同的配置和不同的工程特性允许用户充分调查和研究电力网络使用数据库的行为和特性。在设计一系列的“假设”的情况下,可以允许工程师预测未来电力系统的行为。
先进的监控:如果您无法测量,您就无法管理
监控系统应配置为允许操作人员重新回顾先前记录的消息日志,同时以原有或加速速度控制回放重新运行。能够从一个系统干扰中恢复过来的能力取决于其找出造成问题的原因并采取补救行动的时间。这需要在干扰事件发生后快速完成顺序的回顾与分析。
电源管理软件应协助您的操作和工程人员快速识别造成操作问题的原因并确定从何处可以降低能源成本。除了减少损失和提高数据收集能力,这样一个应用程序应能够协助提高设备的可靠性和成本控制。事件回放功能对于事件根本原因和效果的调查以及对系统操作改进方案的探索是特别有用的。
为了获得最佳的结果,建立监测和归档的数据并预测未来的趋势。估计值可以使用标示牌数据和单线图的原始设计来获得,但这种方法会导致高估,因为标示牌数据表示可产生的功率,而不是提供服务器所需的实际功率。通过对关键任务设施有功功率水平和能量消耗的在线监测,同时跟踪成本。创建一个报表显示PUE值和DCiE值,从而提供了一种确定运行效率的方法,让您能够查看新的节能项目的有效性。
结论
电源管理解决方案可以优化能源使用,在节约能源的同时保持高可用性和可靠性。优化电源的使用可以降低总拥有成本(TCO),确保关键任务设施的一个有利可图生命周期。通过相应电气系统方面配备延长电源监控系统,模拟模块和回放程序将让IT人员有了一个强大的新的工具集。最后,所有这些功能应包括在一个应用程序,为您的数据中心提供更多的灵活性和兼容性,并根据需求的变化扩展和升级您的电源管理系统。
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