测算数据中心效率:说着容易做着难

服务器在线3月18日报道 测算数据中心的能耗成本是许多IT部门和专业人员的主要任务之一。但是要判断一座数据中心是绿色环保的模范还是当仁不让的耗能大王可不像看起来那么简单。

这也是为什么由IT厂商联合成立的非盈利性贸易组织-绿色网格联盟发明了PUE(能量使用效率)来与IT设备所使用的能耗总量进行对比。但是对于任何一项新的标准,如何衡量PUE都是件令人头疼的事,或许本文能对他们有所帮助。

PUE测算的是IT设备供电和制冷所需的瓦特数,将数据中心单独使用的所有能耗都考虑在内的PUE数据与IT设备和办公区混合使用的建筑物内能耗是有明显区别的。

根据谷歌研究报告的说法"PUE2.0表明,IT消耗的每一瓦都是用于制冷和分配给IT设备的能源"。

Uptime Institute为他们的成员提供测算PUE的收费服务,他们发现平均的测算数值在2.0到2.5之间。不过Uptime Institute的创始人兼总监肯尼斯.布莱尔就提醒企业不要曲解这种测算数值。

布莱尔表示"IT部门对服务器进行虚拟化,能将IT能耗减少20%左右"。多数观察家都认为这是件好事。但是虚拟化可能会导致PUE值增高,这足以让部门总监恼怒不已。

可选的测算方式
绿色网格联盟的PUE测算方法是分析IT能耗和效率的众多尝试之一。Uptime Institute也提议了可选的测算方式,比如CADE(企业平均数据中心效率),CADE测算方式不仅会考虑能量使用的情况,而且还将公司的中央处理器利用率和数据中心里IT设备能量转化为有用功的有效性计算在内。

另外,美国环保总署也针对服务器制定了能量之星标准,这项标准有望在今年春天正式瓜熟蒂落。存储网络行业协会(Storage Networking Industry Association)正在研发一种用来分析存储设备能效的测算标准。

Enterprise Strategy Group的分析师马克.彼得表示,IT行业必须有一些方法来分析每个数据中心的能耗,PUE是朝这个方向迈出的伟大一步。但是使用PUE的用户应该认识到这种测算标准的局限性。PUE观测的是数据中心瓦特数进出的数量,但是它无法用于判断数据中心是否有效的使用了自己的资源。

彼得强调说,数据中心能实现99%的磁盘使用率和1.2的PUE,但是如果同样的数据中心无法实现重复数据删除,那么它可能就会浪费存储空间和能量。彼得表示"我绝对是PUE的拥趸者,但是数据中心效率比能量使用效率的概念要大的多"。

在PUE的概念提出的两年后,PUE开始得到业界的认同。位于拉斯维加斯的SuperNAP协同定位中心的官员就是使用内部PUE测算方法来证明他们的数据中心是世界上最具能效的。根据绿色网格联盟发言人的说法,PUE也得到了欧盟的认可并成为他们数据中心代码的执行标准。但是绿色网格联盟董事会成员马克.门罗表示,PUE仍然应该被看成是一项过渡性测算方式。

门罗表示,如今要把一座数据中心和其他的数据中心进行比较是很难达成共识的,因为企业测算的方式都各有不同。,PUE主要用于内部测算来比较数据中心随着时间的推移能效的变化情况。绿色网格联盟的网站详细介绍了计算PUE所需要测算的部分,诸如能量交付组件:不间断电源,开关装置,发电机,能量分配单元,电池和功率损耗。企业仍然需要努力执行每个设备PUE验证的详细说明和细节规划。绿色网格联盟的发言人表示这应该在年内可以实现。

获得企业关注
PUE正在获得能源消耗大户比如谷歌和微软的青睐,这两家企业都倡导降低PUE数值。彼得表示多数企业用户还没有在他们自己的数据中心用PUE进行测算。

"对多数企业来说,PUE的概念还是太新颖了"。彼得表示。

目前已经有很多厂商开始提供软件工具用来测算IT能耗总量和分配到独立设备的功率。某些大型企业开始追踪PUE数值,看他们随着时间的变化会发生什么改变。

纽约Citigroup的数据中心规划副总裁詹姆士.卡尼尔表示他对公司所有的数据中心都测算了PUE,但是要对数据中心设备和办公区域得得一个满意的测算数据并非易事。

卡尼尔表示"你唯一可以精确测算的区域就是为某一用途单独建立的数据中心"。在德克萨斯州的这种数据中心内,Citigroup得出的PUE数值在1.58到1.62之间。

卡内尔认为关键是和公司固定资产部门合作,使用能量管理软件和控制系统来追踪数据中心所有单元的能量使用情况,使用所有的数据来优化冷却温度。

"人们关注的是每平方英尺消耗的瓦特数和制冷的温度。PUE数值可以让我们全盘观测整个环境的变化情况"卡内尔表示。

不要轻信宣传
尽管PUE对于测算个别数据中心随着时间变化的能量使用情况是有用的,但对外宣传的那些令人不可思议的超低PUE数值并不可信。

根据布莱尔的说法,一家公司宣称他们的PUE数值是0.9,这是不可能的,因为这就意味着服务器所使用的能量比实际交付给服务器的能量还要高。也有公司称他们使用的太阳能和风能不应该被计算在能量使用的范围内。某些企业可能只测算不间断电源的功率而不考虑其他的能源使用组件,或者只对一年中制冷时间段的能耗进行测算,而不是计算12个月的平均值,这样也会让PUE的数值失真。

同时,谷歌宣称公司6个数据中心的平均PUE数值为1.21,这6个数据中心中的能效冠军平均年PUE数值仅为1.15,最好的季度甚至低至1.13.如果这个数据是准确的,那么IT能耗的每瓦中只有十分之二用于谷歌服务器和IT设备能量分配单元的制冷。

但是谷歌的测量值对于仅有几座数据中心的标准企业有什么重要影响呢?布莱尔表示,如果谷歌的一座数据中心失效了,那么其他的数据中心就要接管它的工作负载。但是如果公司有一座数据中心必须绝对保证全天在线,那么降低PUE数值可能就需要牺牲维持正常运转时间的冗余电源。

想要测算PUE或者分析设备能耗的企业有几种选择。像GDCM,Server Technology和Sentilla这样的厂商能提供测算和分析数据中心能耗的软件产品。这些工具能帮助企业改造IT工作负载来实现能效的最大化。

Server Technology的产品营销总监加尔文.尼克尔森表示"PUE尽管并不完美,但是它能帮助企业了解IT工作负载的变化会对能耗产生什么影响"。

尼克尔森强调说"我知道围绕PUE数值存在很多夸大其词的宣传,但是它很简单易懂,这样PUE就很有意义"。