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数据中心PUE值测量中的“猫腻”

2015年03月08日 20:17:02 | 作者:中国农业银行股份有限公司数据中心 夏建强 沙鹏 | 来源:cnw.com.cn

摘要:一些号称PUE值小于1.5的数据中心也许并不像你想象的那么节能。

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PUE
数据中心
绿色节能

【网络世界】独家约稿

从2006年Christian Belady提出数据中心PUE的概念,到目前PUE值已经成为国际上比较通行的数据中心能源使用效率的衡量指标。PUE是一个比率,通常是一个大于1的数值,PUE值越小,表示一个数据中心的能源利用率越高,绿色化程度越高,越符合低碳、节能的标准。降低PUE的手段就是压缩非IT设备的能耗。我国的大多数数据中心的PUE值大于2.0,平均值在2.5以上。因此对数据中心节能改造成,降低其PUE值,成了某些系统集成商新的广告噱头。

PUE值的定义是:

但是一般意义上的PUE值是不具有可比性的。不具可比性的原因有很多。首先机房总用电量在哪点测量得到的才算?哪点测量的机房内IT设备总用电量最准确?点位选择不同,同一个机房会得到截然不同的多个结果。如图1所示。

图1:容错级数据中心电气配置示意图

在1、2、3、4、5这五个点测量得到的用电量都可以说是IT设备的总耗电量,因为整个电气配置系统都是为IT设备供电的,不包含空调、照明等动力供电。但是五个点测量得到的用电量数据肯定不同,PUE值肯定是:

PUE1<PUE2<PUE3<PUE4<PUE5

这也是社会上很多标榜自己能帮数据中心改造节能的机构玩的猫腻,通过改变用电量测试点来帮助数据中心降低PUE值。

其次数据中心运维人员的办公用电是否应该算数据中心总用电量?机柜制冷设施、电源风扇、CPU风扇等的耗电是否应该从IT设备总电量中去除等等。所以别看PUE的计算公式很简单,真要想得到一个客观真实的PUE值还不是件容易的事。

最后PUE值的实时值是取瞬时电流或功率计算得来的,在某些数据中心PUE的监控展示系统中,可动态显示不同时段的PUE值,一般来说,同一个机房冬季的PUE值往往小于夏季,因此,数据中心对外宣称的PUE值到底是全年的最低瞬时值,还是月平均值,亦或是季度平均值,都没有统一的规范。

为了规范PUE值的测量方法,2013年启动的国家标准《数据中心.资源利用.能效要求和测量方法》[1]规定了机房总用电量的取值位置和取值方法。参见图2。

图2 国家标准中的PUE值测量取值点

考虑到实际操作的可能性,WC2的功耗很难测出,所以,实际测量工作中的

同一个地域的机房尚且如此,不同地域的机房当然就更不具可比性了。例如分别位于深圳和哈尔滨的PUE值均为1.5的数据中心,表面上看是两者PUE值相同,但在工信部等五部委联合发布的《关于数据中心建设布局的指导意见》将全国划分为四类地区(见表1),只有同一类地区的机房的PUE值才有相对可比性,例如哈尔滨属于一类地区,气候寒冷,自然条件好。而深圳属于四类地区,气候炎热(+本站微信networkworldweixin),在规范了PUE值测量方法的情况下,当然是深圳数据中心更节能。

表1:工信部《关于数据中心建设布局的指导意见》全国区域划分

当然PUE值只是评价了电能效率指标,目前许多数据中心PUE的降低是以增加水的损耗为代价的,大型数据中心的能耗除了电还有水,所以水的损耗也应该记录在能耗统计里。目前针对水资源的指标有类似PUE的表达形式,即数据中心的水资源使用效率WUE(Water usage effectiveness)[2],是数据中心水资源全年消耗量与数据中心IT设备全年消耗电量的比值,单位为L/kWh。其计算公式如下。

式中: -数据中心水资源全年消耗量总和,包括空调加湿补水、冷却塔补水等全部设施全年耗水量,单位为L。

-数据中心IT设备全年消耗的电量,单位为kWh.

所以只有将PUE与WUE结合考虑,对数据中心的节能评价才更加合理。

综上所述,评价数据中心的能源利用率不应单单考虑PUE值,还需综合考虑WUE值、地域、建设等级、规模等等。

降低PUE值是数据中心节能的必要条件,并不是充分条件。数据中心节能是一个系统工程,需技术、管理等多种措施并举。数据中心节能还有一个重要的手段及时能效管理,通过管理使数据中心IT设备和基础设施在最优状态和参数运行,减少不必要的浪费。另外作为信息建设的核心基础设施,保证信息系统安全可靠的运行时其第一要务,节能不能以牺牲数据中心的安全性和可靠性为代价。

参考文献:

[1] 黄群骥.创建绿色数据中心[J].机房技术与管理,2014,56(5):25-27.

[2] 赵吉志.一种数据中心水资源使用效率的评价方法:中国,CN201310289568.5[P].2013-

10-23.

[责任编辑:周源 zhou_yuan@cnw.com.cn]

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