你的数据中心高效吗?从测量能耗开始

日期: 2011-05-29 作者:Julius Neudorfer翻译:孙少忆 来源:TechTarget中国 英文

DCIM系统除了能够提供电力和能量消耗的数据,还能利用遍布数据中心各角落或装在机柜里的温/湿度探针,来收集环境数据,优化空调系统。有时候,新型智能机柜电力分配单元(iPDU)会整合上述传感器,使得每个机柜都能被监测到(每个机柜有多至3个温度传感器的高密度应用情况下)。几乎每台计算机机房空调(CRAC)或计算机机房空气调节器(CRAH)都可以测量回流空气的温度,却几乎没有一个能测量输出气流的温度。因此,更可取的做法是在输出口上也安装温度探针。

获得的信息可以对冷却单元接收和满足热负荷的情况进行分析并使之保持平衡。   数据收集的频率   人们常问:能量消耗的轮询间隔一般多久为好?通常来讲,轮询间隔……

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DCIM系统除了能够提供电力和能量消耗的数据,还能利用遍布数据中心各角落或装在机柜里的温/湿度探针,来收集环境数据,优化空调系统。有时候,新型智能机柜电力分配单元(iPDU)会整合上述传感器,使得每个机柜都能被监测到(每个机柜有多至3个温度传感器的高密度应用情况下)。几乎每台计算机机房空调(CRAC)或计算机机房空气调节器(CRAH)都可以测量回流空气的温度,却几乎没有一个能测量输出气流的温度。因此,更可取的做法是在输出口上也安装温度探针。获得的信息可以对冷却单元接收和满足热负荷的情况进行分析并使之保持平衡。

  数据收集的频率

  人们常问:能量消耗的轮询间隔一般多久为好?通常来讲,轮询间隔长短由DCIM软件控制,但是,对于这个问题不能简单作答。连续监测得出的准确率最高,通常1至15分钟的频率近似于连续监测。但还有些人认为每小时监测比较可行。对于年度化能量消耗计算,每日监测已经能够满足要求。但是重要的是,我们要认识到监测到了什么,以及在传感器层面进行了多少运算处理,这些结果会怎样影响测量的准备性和完整性。

  能量VS电力测量

  电力(Power)和能量(Energy)这两个名词经常被互换使用,实际上它们并不是一回事。能量以千瓦时表示,是指在一段时间内消耗的电力(单位:千瓦),例如一小时用了10千瓦,能量就是10千瓦时。如果仪表装置只是瞬时测量电力(千瓦)或是连续记录千瓦时,那么情况会有很大不同。举例来说,根据定义,假定测量能量的传感器是智能型,不论DCIM平台的轮询间隔是多少,都能够连续记录电力情况,并给出准确的能量消耗状况。
但是,只能够瞬时测量千伏特安培或千瓦的装置,给出的也只是在特定时间上测量到的片段读数。对于负荷相对平均,每小时轮询来取其平均数的要求来讲,这种瞬时测量已经够用。然而,对于CRACs等冷却装置来说,由于它们自带的压缩机存在循环和关闭,所以只是瞬时读取千伏特安培或千瓦,可能毫无意义,最终要取决于查询传感器的时间段,以及该时段内压缩机的开闭情况。

  测量其它形式的能量

  通常,我们会从电流和千瓦时角度来考虑能量监测。不过,能量还可以“热”的形式来表现(或是热排放),这时候的测量单位是BTUs。有时候,数据中心可能没有专有的制冷设备,通过接收冷却水,或是把过剩热排放到所在建筑物的冷凝器回路或是乙二醇循环中。这时候,通常不太可能直接测量用于冷却数据中心的所有能量。

  替代办法可以采用测量冷却水或是乙二醇循环带走的BTUs数量。通过测量从数据中心CRAC或CRAHs设备流入和流出的液体流量和液体温差(delta T),即可测算出热能。温度测量可以通过非侵入方式——把传感器紧贴管道外壁放置,当然把探针直接插入管道内会测出更精确的温度。测量流量需要在现在流体系统内安装内嵌流量传感器。这是侵入式过程,需要关闭管道,或暂时绕开该管道。你应该能想像到,这对于数据中心来说并不看好。一些厂商生产了超声波流量传感器,它可以安装在管道外,但要求事先精确校准,方能提供准确流量读数。

  一些更高效的数据中心,能够再利用通常被冷却系统废弃的热能。在有些情况下,可以使用同类型传感器和相同方法测量再生能量。尽管更新过的电力使用效率(PUE)指导条例明确规定不准进行能量回收,但“绿网”最近就能量回收发布了能源再利用的有效性(ERE)衡量标准。

  输入到数据中心的能量若是来自天然气等燃料(如果用于本地热电联产),那么将以BTUs来计算,而且需要计入总效率范围。这也有助于把最近发布的PUE更新作为全球衡量标准。

  测量的本质

  很明显,安装DCIM能量监测硬件需要IT和设备部门的共同努力。虽然最理想的情况是,在数据中心设计之初就考虑到能量监测问题,或是在完工后进行预设安装,但是能量效率和测量也是不久前才成为数据中心的优先考虑事项。更高的粒度水平将直接影响DCIM的安装成本和复杂性。尤其在现有环境当中,将会有一笔不低的改装人工费和硬件成本。

  无论如何,多数既有的数据中心缺乏相应仪表装置,不能同时对不同系统进行准确的能量监测。许多机构已经开始采取办法解决这个问题。面临的挑战是,要使设备和IT协同作用,对能源测量硬件的安装进行适当规划和管理,同时整合现有建筑管理系统,并把收集到的数据集合到DCIM平台。

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