如何在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行效率測(cè)量

在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行效率測(cè)量既是硬性需求，也是提升工作效率的重要手段。本文將主要針對(duì)“在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行效率測(cè)量”的基礎(chǔ)設(shè)施以及數(shù)據(jù)收集等做出詳細(xì)的闡述：

用于效率測(cè)量的儀表

數(shù)據(jù)中心效率是基于功率測(cè)量值的計(jì)算數(shù)值。圖12給出了用于測(cè)量的設(shè)備類型示例。

圖12.測(cè)量?jī)x表示例

數(shù)據(jù)中心可以配備永久性的效率測(cè)量?jī)x表，也可以使用便攜式儀表對(duì)效率進(jìn)行定期稽核。在任何一種情況下，必須按照前節(jié)所述確定待測(cè)量的電源回路。本文已解釋過(guò)，并不需要一一測(cè)量數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)千個(gè)回路的功率流。通過(guò)測(cè)量較少的一部分電路，即可實(shí)現(xiàn)非常精確的效率計(jì)算。效率測(cè)量策略由以下要素組成：

決定采用永久式還是定期/便攜式測(cè)量

確定適當(dāng)?shù)臏y(cè)量點(diǎn)

建立報(bào)告效率數(shù)據(jù)的系統(tǒng)

永久式測(cè)量與便攜式測(cè)量

效率測(cè)量?jī)x表可以永久性安裝，也可以由具備資質(zhì)的服務(wù)人員使用便攜式儀表定期進(jìn)行測(cè)量。優(yōu)選的解決方案取決于多種因素，每種方案均有優(yōu)點(diǎn)。

永久性儀表可提供連續(xù)的實(shí)時(shí)效率數(shù)據(jù)，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。永久性儀表相比定期稽核的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是無(wú)需由人嘗試用便攜式儀表對(duì)帶電功率回路進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)橹灰�有人要�?duì)帶電電路進(jìn)行測(cè)量，就存在出現(xiàn)差錯(cuò)和停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。永久性儀表的劣勢(shì)是初始成本較高，特別是對(duì)于更新改造設(shè)施更是如此。在多數(shù)情況下，永久性儀表的安裝無(wú)需中斷關(guān)鍵IT負(fù)載。

使用便攜式儀表進(jìn)行定期稽核的初始成本較低，特別適用于接達(dá)使用壽命的現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心。

對(duì)于新建的數(shù)據(jù)中心，應(yīng)規(guī)定采用永久性儀表。有些電源和制冷設(shè)備（如UPS）可能已經(jīng)有內(nèi)置的功率測(cè)量功能。如果該內(nèi)置功能的精度足夠，即可省去在受影響電路上使用任何附加的測(cè)量?jī)x表。效率管理軟件應(yīng)能夠從具有內(nèi)置功率測(cè)量?jī)x表的電源和制冷設(shè)備采集功率測(cè)量值。

確定適當(dāng)?shù)臏y(cè)量點(diǎn)

不管儀表是永久式還是便攜式，均必須選擇合適的功率測(cè)量點(diǎn)。本文已明確說(shuō)明，不需要對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)千個(gè)回路一一進(jìn)行測(cè)量。目的是對(duì)盡可能少的電路進(jìn)行測(cè)量，這些電路將提供以必要的精度構(gòu)建模型所需的數(shù)據(jù)。對(duì)于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，涉及到樓宇連線方式實(shí)際問(wèn)題，這一問(wèn)題可能更加復(fù)雜化。此外，有些電路或設(shè)備，如冷卻塔，可能有意地與被測(cè)數(shù)據(jù)中心之外的負(fù)載共用，使得無(wú)法直接測(cè)量與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的功耗。因此儀表測(cè)量點(diǎn)的選擇可能需要針對(duì)具體設(shè)施加以定制。

效率測(cè)量中的數(shù)據(jù)收集

許多數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商會(huì)嘗試進(jìn)行效率測(cè)量，或者會(huì)雇用專業(yè)人員進(jìn)行此類測(cè)量的。本文已說(shuō)明，所做的典型的單次測(cè)量在實(shí)現(xiàn)能源管理目標(biāo)方面沒(méi)有效果。理想情況下，數(shù)據(jù)中心效率評(píng)估將作為能源管理計(jì)劃的一部分來(lái)進(jìn)行，并遵循本文所歸納出的原則。然而，只要提供其他補(bǔ)充數(shù)據(jù)，單次測(cè)量仍然可以發(fā)揮作用。為了此后使用單次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在效率測(cè)量結(jié)果中必須包括以下信息：

測(cè)量的日期

測(cè)量日內(nèi)的時(shí)間

所使用的平均間隔

在每一測(cè)量點(diǎn)處使用的測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量設(shè)備

數(shù)據(jù)中心的滿載額定值（最大IT負(fù)載）

測(cè)量時(shí)的實(shí)際運(yùn)行負(fù)載（當(dāng)前IT負(fù)載）

室外溫度和濕度

數(shù)據(jù)中心冗余度水平

所用的排熱類型（干式冷卻器、冷卻塔、空氣冷卻、風(fēng)冷冷機(jī)）

所安裝的經(jīng)濟(jì)裝置類型（如果有的話）

測(cè)量時(shí)經(jīng)濟(jì)裝置的狀態(tài)（在用、停用）

如果此數(shù)據(jù)可用，它可以實(shí)現(xiàn)其他方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的后續(xù)效率分析和建模。因此，選擇不使用經(jīng)培訓(xùn)專員進(jìn)行效率測(cè)量的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商務(wù)必要確保進(jìn)行測(cè)量的人員在進(jìn)行任何效率測(cè)量時(shí)會(huì)收集并記錄上述信息。

建立報(bào)告系統(tǒng)

前一節(jié)顯示，電效率并不直接由儀表測(cè)出，需要更多的計(jì)算和分析。此外，對(duì)數(shù)據(jù)中心供電和制冷基礎(chǔ)設(shè)施建立總體效率曲線要求測(cè)量值與數(shù)據(jù)中心的效率模型結(jié)合使用。

對(duì)于定期稽核，數(shù)據(jù)中心的效率曲線采用本文所述的原則計(jì)算，并將生成一份包含此結(jié)果的稽核報(bào)告。

對(duì)于永久性儀表，可以并優(yōu)選進(jìn)行實(shí)時(shí)效率計(jì)算。此功能應(yīng)由已包含數(shù)據(jù)中心拓?fù)淠Ｐ偷墓╇姾椭评淙萘抗芾硐到y(tǒng)提供。在以適當(dāng)方式實(shí)現(xiàn)的條件下，可以給出電效率趨勢(shì)報(bào)告，并基于超限條件生成提示。此外，一個(gè)有效的系統(tǒng)將能夠診斷出低效率的來(lái)源，并提出矯正措施。

效率數(shù)據(jù)每年至少應(yīng)報(bào)告一次，如果采用了能源管理系統(tǒng)，則可連續(xù)報(bào)告。以下列出了數(shù)據(jù)中心效率報(bào)告中應(yīng)包含的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)：

 實(shí)際年P(guān)UE績(jī)效，測(cè)得或由模型外推得出

 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)條件下的預(yù)期年P(guān)UE，由模型得出

 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)條件下年P(guān)UE的預(yù)期值，如果可用的話

 年平均IT負(fù)載（額定容量的百分比）

 主要的數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)的功耗細(xì)目

 實(shí)際年P(guān)UE與其他分類類似的數(shù)據(jù)中心的比較（最壞情形、典型、最好情形）

 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)條件下的預(yù)期年P(guān)UE與其他分類類似的數(shù)據(jù)中心的比較（最壞情形、典型、最好情形）

 年總耗電量（kWh）

 估算年電費(fèi)成本

 實(shí)際年P(guān)UE、年耗電量、電費(fèi)成本的趨勢(shì)

結(jié)論

數(shù)據(jù)中心效率的測(cè)量值用于管理用電。采取措施控制用電需要了解以下方面：

 低效率的來(lái)源

 改進(jìn)的機(jī)會(huì)

 效率改進(jìn)的預(yù)期優(yōu)勢(shì)

人們有興趣對(duì)數(shù)據(jù)中心效率進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)量，但在這幾方面并無(wú)任何作用。測(cè)量只有與模型結(jié)合使用才有用。為此，建模是效率管理的一個(gè)關(guān)鍵方面，模型的數(shù)據(jù)需求將確定對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)功率流測(cè)量值的要求。
 為管理數(shù)據(jù)中心效率，我們需要進(jìn)行初始功率測(cè)量，以確定模型和基線條件，然后在運(yùn)行中定期或連續(xù)監(jiān)測(cè)功率流，以提供關(guān)于效率趨勢(shì)、低效條件和改進(jìn)機(jī)會(huì)的信息。

與汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的類比有助于理解我們?yōu)榻忉寯?shù)據(jù)中心效率數(shù)據(jù)而需要的信息類型，如表1所示。

表1.汽車燃油經(jīng)濟(jì)性與數(shù)據(jù)中心效率的關(guān)鍵量度類比

典型的數(shù)據(jù)中心內(nèi)有數(shù)千條功率流。分析顯示，并不是一定要測(cè)量所有這些功率流方可測(cè)量和管理效率。當(dāng)與適當(dāng)?shù)慕�模和關(guān)于供電和制冷設(shè)備的信息結(jié)合使用時(shí)，可以僅采用少量測(cè)量值來(lái)創(chuàng)建高精度的效率管理系統(tǒng)。

為管理效率，用戶可以選擇對(duì)相應(yīng)的功率流永久性地配備儀表來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)效率測(cè)量，也可以使用便攜式儀表進(jìn)行功率流定期稽核。對(duì)于新建的數(shù)據(jù)中心，適合采用永久性儀表。對(duì)于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，則推薦采用有限的永久性儀表與定期稽核組合的方式。