一些實際的電力負荷測量點包括一些與數(shù)據(jù)中心無關的、但在測量時不能分開的負載。
在典型的數(shù)據(jù)中心中經(jīng)常會出現(xiàn)一個或多個上述應用問題,并且數(shù)據(jù)中心幾乎總是存在共同使用的設施(例如辦公樓)。由于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心運營商在試圖確定PUE時會遇到一個或多個上述問題,因此應確定一個標準的處理方法。這就是本文的目的。
本文確立了一種收集數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的標準方法,闡述了如何使用這種方法來計算PUE,并將重點放在如何處理混亂或不完整的數(shù)據(jù)。
用戶總是可以找到自己的方法來收集和處理能源數(shù)據(jù),但如果沒有標準方法,就不能對數(shù)據(jù)中心的效率進行標準檢查。需要重點注意的是,諸如Green Grid和其他標準組織均認可本文概述的問題,并在以指南和標準制定解決方案??深A期的是,標準制定將會涉及本文所描述的諸多問題。當該標準存在時,本文將會被立即更新以適當描述和配合這一標準。
為了克服這些難題,我們將對三部分構成法進行概述,了解何為三部分構成法:
1.建立一個標準來對數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)進行分類:(a)IT負載;(b)物理基礎設施;或是,(c)不在計算之內(nèi)。
2.如果一個子系統(tǒng)由于與非數(shù)據(jù)中心負載共用而不能直接測量其功率消耗,使用標準化方法來估計該類型子系統(tǒng)的功率。
3.如果由于測量技術障礙而不能直接測量某一子系統(tǒng)的功率,使用標準化方法來估計該類型子系統(tǒng)的功率。
下面將主要針對三部分構成法的第一部分:數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)的標準分類來進行詳細說明。
第一部分:數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)的標準分類
對于完成數(shù)據(jù)中心的效率計算來說,關鍵是要清楚界定哪些功率消耗子系統(tǒng)為IT負載、以及哪些功率消耗子系統(tǒng)是物理基礎設施。雖然服務器和存儲設備規(guī)定為IT負載非常明顯,不間斷電源(UPS)和制冷/氣流管理設備規(guī)定為物理基礎設施也很明顯,但在效率計算中數(shù)據(jù)中心的許
多功率消耗子系統(tǒng)的分類就不那么明顯了,包括人員空間、開關設備以及網(wǎng)絡運營中心。
這些子系統(tǒng)同樣消耗功率。如果對于所有數(shù)據(jù)中心這些子系統(tǒng)沒有進行統(tǒng)一分類,就不可能直接比較不同數(shù)據(jù)中心的效率計算結(jié)果。客戶、政府機構和公用事業(yè)供應商正在致力于實施數(shù)據(jù)中心效率的標準檢查,因此必須建立相關準則來確定什么是IT負載、什么是物理基礎設施(有時稱現(xiàn)場基礎設施)、以及什么不包括在數(shù)據(jù)中心的效率計算中。此外,很多時候在獲取用于計算數(shù)據(jù)中心效率的關鍵數(shù)據(jù)方面會遇到實際問題。
為了完成數(shù)據(jù)中心的效率計算,在將負載劃分為上述三種類型時兼有理論和實際應用考慮。不同類型的負載是否應全部計入PUE度量指標,如果計算在內(nèi),它們是否是IT負載,對于這些問題,理性的人們會得出不同的結(jié)論。
下面的實用指導適用于構建本文的分類系統(tǒng):
如果管理能源使用的子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)中心能源管理的結(jié)果是現(xiàn)實并可取的,則系統(tǒng)負載應被包括在PUE度量指標內(nèi)。
在測量過程中,如果分開測量某個負載是典型的但不可實現(xiàn)的,那么不應為度量指標計算規(guī)定將該特定負載分開。
為了計算數(shù)據(jù)中心的效率,應該將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設備類型綜合列表標準化,明確分配為"IT負載"、"物理基礎設施"或"不包括"。
為了進行數(shù)據(jù)中心效率計算,下表初步建立了一個常見子系統(tǒng)清單并將其分配到三種類型,即"IT負載"、"物理基礎設施"或"不包含"。表1-4提供了一個應被計入PUE以及應被排除在外的子系統(tǒng)清單。這些子系統(tǒng)分為4個單獨的設備類型表:IT、電源、制冷及其它。
在表1中,各種IT負載被識別并歸入IT負載類型。有些類型的IT設備可以很明顯地歸入IT負載類型,但其它IT設備的分類并不總是始終如一。例如,數(shù)據(jù)中心內(nèi)的災難恢復IT負載或網(wǎng)絡運營中心(NOC)負載是否應該被歸為IT負載還存在一定的混亂。
幾乎所有的數(shù)據(jù)中心有一定形式的網(wǎng)絡運營中心,它可能是計算機室的一個小桌子,也可能是一個擁有幾十臺工作站和監(jiān)視器墻的大機房。在某些情況下,一個組織可能有一個能夠監(jiān)控許多數(shù)據(jù)中心的大型中央網(wǎng)絡運營中心,在這種情況下,一個數(shù)據(jù)中心可能承擔一個大型網(wǎng)絡運營中心,而其它類似的數(shù)據(jù)中心只有一個小型網(wǎng)絡運營中心。對于是否將網(wǎng)絡運營中心列入PUE計算還存在一些爭議。但是,遵循管理數(shù)據(jù)中心相關負載(例如網(wǎng)絡運營中心)的能源使用具有可取性這一原則,網(wǎng)絡運營中心應包括在能源報告中,因此也應包括在PUE計算中。此外,網(wǎng)絡運營中心相關的能源使用(例如供電和制冷)與其他數(shù)據(jù)中心有關的能源使用進行分離可能是相當困難的。這再次表明,將網(wǎng)絡運營中心包括在能源報告和PUE計算中是切乎實際的。
表2列出了可在典型數(shù)據(jù)中心找到的功率消耗子系統(tǒng)以及它們?nèi)绾卧赑UE計算中進行分配。雖然這些分配大部分是顯而易見的,此圖表的重要價值在于作為一個清單,它可以用于確保能夠找到所有適當?shù)臄?shù)據(jù)并將其整合到PUE計算中。特別是許多報告的PUE測量結(jié)果在PUE計算過程中錯誤地將PDU和靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(STS)分配為IT負載的一部分,這可能會導致較大的誤差,特別是對于部分加載的數(shù)據(jù)中心。雖然有人爭論說很難測量這些設備的損耗,但對其進行高精度估計存在很大的可能性。因此在計算效率時將其省略決不是正確的。
在PUE計算中出現(xiàn)的其它常見錯誤是忽略開關設備和自動轉(zhuǎn)換開關(ATS)設備。在許多情況下,測量這些設備的損耗是不切實際的或成本非常高昂,但對其進行估計總是具有一定的實用價值。雖然這種估計有一些誤差,但事實上,這些子系統(tǒng)占整個系統(tǒng)的能源使用量的比例很?。s1%),因此這種估計對于能源使用或PUE的最終計算來說僅會產(chǎn)生非常小的誤差。
預備發(fā)電系統(tǒng),例如風力發(fā)電機和太陽能電池板與數(shù)據(jù)中心并聯(lián)運行,不應納入PUE計算中,因為它會掩蓋數(shù)據(jù)中心的真實性能和歪曲度量指標的目的。
表3列出了應被包括在PUE計算內(nèi)的各種制冷子系統(tǒng)。請注意,在計算數(shù)據(jù)中心的效率時這些系統(tǒng)的一些內(nèi)容往往會被不經(jīng)意地忽略,如新風系統(tǒng)、中央加濕器、供暖機組,導致數(shù)據(jù)中心的效率被高估。
表4列出了通??稍跀?shù)據(jù)中心內(nèi)發(fā)現(xiàn)的、但沒有出現(xiàn)在上面各表中的照明設備和其它設備。一般來說,照明要包含在數(shù)據(jù)中心能源計算中,但室外照明被排除在外,這是由于各個場所之間的變化很大。如果有室外照明,但在測量期間其能源使用不容易從數(shù)據(jù)中心負載中除掉,則可以從數(shù)據(jù)中心負載中減去一個估計值。
請注意,工作人員/辦公場所負載被專門排除在數(shù)據(jù)中心效率計算之外。這是因為在許多情況下很難將工作人員/辦公場所負載分配給數(shù)據(jù)中心,因為絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心設施在同一建筑物內(nèi)存在非數(shù)據(jù)中心工作人員辦公場所的功能,與非數(shù)據(jù)中心工作人員辦公場所相關的負載數(shù)量由于場所的不同而變化很大。在許多混合使用設施內(nèi)將數(shù)據(jù)中心負載與工作人員辦公場所負載進行分離具有一定挑戰(zhàn)性,但它并不復雜,成本也不高。下一節(jié)我們將繼續(xù)講述如何解決這一類型的問題。
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