限制数据中心的电力成本已经成为许多IT和设施专家最优先考虑的问题。但要确定一个数据中心到底环保与否,远比一般人想象的复杂得多。
这正是为什么由部分IT厂商牵头的非赢利性贸易组织——Green Grid要专门制订电力使用效率(PUE)标准,对设施中专门用于IT设备的总电力水平进行对比。但如同多数新标准一样,业界内部在测量电力使用效率及其适用条件的问题上仍存在一些概念混淆的现象。
电力使用效率测量的是IT设备的供电及散热所需的瓦数,将数据中心用到的所有电力均计算在内。这种计算方法与计算IT设备和办公空间所处建筑物总电力需求的方法有着重大的差别。
根据Google 的一份研究报告:“2.0版的电力使用效率标准明确表示,IT设备每消耗一瓦的功率,就会额外消耗一瓦的散热和电力分配功率。”
Uptime学会测量电力使用效率的方法是对其成员采用一种基于付费的服务,并发现其额定值为2.0至2.5。但该机构的创始人兼行政总监Kenneth Brill仍然担心各业务部门会误解这些测量数值。
Brill说,假设一个IT部门对其服务器进行了虚拟化,将IT电力消耗减少了20%。很少会有观察家认为这是件坏事情,但事实上,这种作法很可能会产生更加不利的电力使用效率,让该设施的老板很不高兴。
Brill问道:“如果IT负载变轻了,难道是IT设施经理的过错吗?”
替代的测量方法
Green Grid的电力使用效率标准只是众多分析IT电力使用及效率的尝试之一。Uptime学会曾提议过一些替代的测量方法,包括企业平均数据中心效率(CADE),该方法不仅计算电力使用情况,还会将公司的CPU占用率和数据中心中IT设备将能量转换为“有用”工作的效能与考虑在内。
另外,美国环境保护局也在准备一项适用于服务器的Energy Star规格,并且可以于今年三月正式定稿。存储联网行业协会(Storage Networking Industry Association)也在制订一项标准,用于分析存储设备的电力效率。
企业战略集团(Enterprise Strategy Group)分析师Mark Peters,在分析单个数据中心的电力使用情况方面肯定有适合的方法,而电力使用效率标准是朝这一方面前进的重要一步。但使用电力使用效率标准的人应认识到其自身存在的局限性。电力使用效率标准关注的是数据中心的输入和输出功率统计数据,但它并不能说明数据中心在使用这些资源时的效率到底如何。
他指出,一个数据中心在实现磁盘使用率99%的时候,可能其电力使用效率值仅为1.2,但如果该数据中心无法清除自身的重复数据,那么它在存储空间和能源方面都将是一场浪费。
Peters说:“我绝对非常喜欢电力使用效率标准。但数据中心的效率是一个比电力使用效率更加宏大的主题。”
电力使用效率标准的建议是两年前提出的,目前已经获得了越来越广泛的认可。拉斯维加斯SuperNAP分中心的官员目前正在使用其内部的电力使用效率测量标准,并据此声称自己的数据中心是世界上能力效率最高的。据Green Grid的官员称,目前欧洲联盟的数据中心行为准则标准正准备采纳电力使用效率(PUE)。但Green Grid董事会的Mark Monroe认为,PUE仍然应当是一项临时标准。
Monroe目前与是Sun公司可持续计算业务的主管,他认为:“每个人都希望了解计算机用这些电力到底做了些什么,以及该计算的效率到底如何?以及这台计算机到底做了哪些有益的工作?”
Monroe说,今天,在两个数据中心之间开展单纯的对比没有什么意义,因为各公司可能会采用不同的测量标准。他说,电力使用效率主要是一种内部标准,用作对同一数据中心在不同时间的情况进行对比。Green Grid的网站详细描述了计算电力使用效率时必须测量哪些内容,例如UPS、配电设备、发电机、电力分配单元、电池等供电组件,以及功率损失等。但该组织仍在继续努力,准备实施详细的规则和认证项目,对各个设施的电力使用效率逐一加以验证。Green Grid的一些官员称,这项工作将在今年全面展开。
争取企业的关注
尽管电力使用效率标准已经得到Google和微软等业内巨头的关注,并且这些企业都标榜自己的电力使用效率较为理想,但Peters说,企业客户多数情况下都没有在自己的数据中心进行过测量。
他说:“该标准太新了,取得如此高的普及率是不可能的。”
然而,仍然有许多厂商采取了积极的行动,推出了可测量总IT电力使用率和单个设备功率的多种软件工具。而且一些大型企业已经开始跟踪自身的电力使用效率,及其随时间的变化情况。
纽约花旗集团负责数据中心规划的执行副总裁James Carney说,他对公司所有数据中心的电力使用效率进行了测量,但要想取得有意义的测量结果是相当困难的,因为所有这些设备中既存在数据中心设备,也包含日常的办公空间。
Carney说:“惟一可实现精确测量的地方就是那些独立的单一用途数据中心。”他说,在德克萨斯的一座此类数据中心中,花旗集团实现了1.58至1.62的平均电力使用效率得分。
Carney处理测量问题的关键办法包括,与公司的物业部门合作,使用电力管理软件和控制系统,对进入数据中心所有各点的电力功率进行跟踪,并使用所有这些数据对制冷温度加以优化。
Carney说:“我们会关注每平方英尺的功率值。我们还会关注冷却水温度。电力使用效率标准能够让我们全盘了解整个环境中正在发生的各种情况。我们还会测量每个机柜和数据中心层中不同区域的电力使用情况。”
冷静对待各种争论
在测量单个数据中心随时间变化的电力使用情况方面,尽管电力使用效率标准非常有用,但有些机构公开宣称的超低电力使用效率得分却常常不可信。
据Brill称,有一家公司宣称自己的电力使用效率值为0.9,这肯定是不可能的,因为这一数字意味着服务器使用的功率比向其提供的功率更大。该公司称自己使用太阳能和风能,并认为这些都不应计入电力使用。一些公司可能通过测量UPS来获得自己的数值,但并未计入其它的电力来源,或者只在较为凉爽的季节进行测量,而不是计算12个月的平均水平。他认为,这些方法取得的结果都是不准确的。
与此同时,Google曾宣称其六个数据中心的平均电力使用效率值为1.21,而这六个数据中心中效率最高的一个年均数值为1.15,而且最佳季度数值为1.13。如果这些数字是准确的,每瓦(每个IT处理能力瓦特)中大约只有十分之二用于为Google的服务器散热和向IT设备分配电力。
但是,对您这种只有几个数据中心的标准企业来说,Google的测量结果又有多大的意义呢?如果Google的一个数据中心发生故障,还有其它许多个数据中心立即可以接手。Brill说,但如果一家企业只有一个数据中心,而且必须随时保持在线状态,那么降低电力使用效率值就意味着必需牺牲冗余电源供应,而此类电源供应对于保持不停机至关重要。
对于那些希望测量电力使用效率或分析单个设备能源消耗的企业来说,有多种选择摆在面前。GDCM、Server Technology和Sentilla等厂商提供的软件产品可以测量和分析数据中心内的电力使用情况。此类工具可以帮助企业重新重组IT负载,实现电力效率的最大化,或使用内部收费的方法对每个部门所使用的能源进行独立计费。
Server Technology公司产品营销主管Calvin Nicholson说,虽然电力使用效率标准尚不够完美,但它可以帮助企业理解IT负载会对电力使用产生怎样的影响。
他说:“我认为,关于电力使用效率标准有很多争论。但事实上它很简单,很容易帮助人们理解某些问题,因此它的存在是有意义的。”
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