1、PUE

Power Usage Effectiveness的簡寫,是評價數據中心能源效率的指標,是數據中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源之比,是DCIE(data center infrastructure efficiency )的反比。

PUE = 數據中心總設備能耗/IT設備能耗,PUE是一個比值,基準是2,越接近1表明能效水平越好。

PUE(PowerUsageEffectiveness,電源使用效率)值已經成為國際上比較通行的數據中心電力使用效率的衡量指標。PUE值是指數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比。PUE值越接近於1,表示一個數據中心的綠色化程度越高。

2 、作用

在一個理想的情況下,所有輸入數據中心的功率應用於操作IT負荷(伺服器、存儲設備和網路)。如果我們認為所有進入數據中心的功率均消耗到數據中心運營上面,那麼由此產生的PUE即為理想狀態的1。然而,實際上,這些電力的一部分要被轉移到支持製冷、照明和其他支持基礎設施。還有一部分剩餘電量由於在電力系統的損失而消耗,然後纔是那部分用於服務IT負載的電力。

計算PUE

想想看,進入數據中心的電源為100千瓦(電錶測量),IT負載所消耗的電力負荷為50千瓦(在UPS的輸出端測得),PUE的計算公式如下:

PUE=100/50=2.0

PUE值為2.0對於數據中心來說是很平常的。這意味著,供應一臺功耗為1瓦的伺服器,實際需要消耗2瓦的供電。而由於進入數據中心的每一度電,我們都是要支付費用的,額外的開銷就意味著額外的費用。減少這種開銷將減少數據中心的整體運營成本。

我們所介紹的這兩種可以為提高數據中心能源效率帶來改變的方法包括:

? 減少支持基礎設施的電源

? 減少電力系統中的損失

這樣我們就可以確保讓儘可能多的電源進入數據中心的IT負載,進而提高數據中心能源效率和減少的PUE。

PUE指標並不總是理想狀態

使用PUE作為測量數據中心效率的指標是否有弊端呢?數據中心經理們面臨著巨大的在降低成本的同時保持與其他公司報告的PUE持平的壓力。不幸的是,這並不總是好的方法,並且有可能產生負面影響。如果數據中心經理只注重降低PUE值的話,他們可能會不經意地使用更多的能源進而提高數據中心的成本。

例如,一家數據中心的輸入功率為100千瓦,其中50KW用於提供給IT設備。正如前面所示,這將達到我們最初的PUE值2.0。

現在假設一家企業決定將一些伺服器實施虛擬化。事實上,較之相同數量的數據中心的整體功耗,通過部署虛擬化能夠成功減少IT設備的電源達25千瓦。PUE在這種情況下會發生什麼?

PUE(實施虛擬化後)=75/25=3.0

但這一更高的數值難道不正是我們要避免的嗎?不一定。讓我們瞭解PUE值背後增加或減少的原因吧。雖然這可能有些模糊,任何削減IT使用實際上將導致更高的PUE值。

這裡是另一個PUE的公式:

PUE=IT負載+基礎設施負載/IT負載=1+基礎設施負載/IT負載

因此,當IT負載減少,基礎設施負載/IT負載總是會增加,從而導致PUE的增加。相反,增加IT負載,總是會帶來PUE下降。所以,如果PUE值上升就意味著數據中心現在不節能嗎?相反,現在的數據中心更加註重能源效率。我們現在能夠做到少花錢多辦事,即:同樣的工作,用更少的能源和成本。

數據中心實施虛擬化和未實施虛擬化的範例

下面是一個印度馬哈拉施特拉邦電力定價數據的例子。

實施虛擬化前:

年能源利用率=100千瓦x8760小時/年=876000千瓦時

年度電力成本=876000千瓦時xRs.3.10/千瓦時=Rs.27,15600

實施虛擬化後:

年能源利用率=75千瓦x8760小時/年=657000千瓦時

年度電力成本=657000千瓦時xRs.3.10/千瓦時=Rs.20,36700

考慮到數據中心在實施虛擬化前後執行相同的工作量,我們從上面的計算公式可以看到,部署虛擬化能幫助數據中心顯著提高能源效率。事實上,數據中心虛擬化可以更高效節能,減少相匹配的IT負載。

如果我們不知道如何使用PUE來衡量數據中心的變化的結果,那麼PUE將成為一個毫無意義的數字。瞭解到虛擬化最終會增加我們數據中心的PUE值,我們是否應該避免部署虛擬化呢?不,事實上,當我們審視我們數據中心的PUE值一段時間之後,我們也應該考慮在數據中心實施部署虛擬化了。

能源效率的其他變數

除了跟蹤我們數據中心PUE值的變化,我們還必須跟蹤任何可能在IT基礎設施或IT負載相關聯的變化。此外,還有許多其他因素可能影響PUE。例如,冗餘將增加PUE。總是需要在可用性和能源效率之間進行權衡。數據中心的設備:從冷卻設備到UPS到伺服器電源供應系統-當它們負載更多是就能更有效地運行。

底線是PUE,衡量數據中心能源效率一個重要的指標。PUE僅僅只是構成一家數據中心全面的能源管理計劃的一個組成部分,您必須看到硬幣的兩面:IT和設施。

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