在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行效率測量既是硬性需求,也是提升工作效率的重要手段。本文將主要針對“在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行效率測量”的基礎(chǔ)設(shè)施以及數(shù)據(jù)收集等做出詳細(xì)的闡述:
用于效率測量的儀表
數(shù)據(jù)中心效率是基于功率測量值的計(jì)算數(shù)值。圖12給出了用于測量的設(shè)備類型示例。
圖12.測量儀表示例
數(shù)據(jù)中心可以配備永久性的效率測量儀表,也可以使用便攜式儀表對效率進(jìn)行定期稽核。在任何一種情況下,必須按照前節(jié)所述確定待測量的電源回路。本文已解釋過,并不需要一一測量數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)千個回路的功率流。通過測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/便攜式測量
? 確定適當(dāng)?shù)臏y量點(diǎn)
? 建立報告效率數(shù)據(jù)的系統(tǒng)
永久式測量與便攜式測量
效率測量儀表可以永久性安裝,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重要優(yōu)勢是無需由人嘗試用便攜式儀表對帶電功率回路進(jìn)行測量,因?yàn)橹灰腥艘獙щ婋娐愤M(jìn)行測量,就存在出現(xiàn)差錯和停機(jī)的風(fēng)險。永久性儀表的劣勢是初始成本較高,特別是對于更新改造設(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量儀表。效率管理軟件應(yīng)能夠從具有內(nèi)置功率測量儀表的電源和制冷設(shè)備采集功率測量值。
確定適當(dāng)?shù)臏y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量點(diǎn)。本文已明確說明,不需要對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)千個回路一一進(jìn)行測量。目的是對盡可能少的電路進(jìn)行測量,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)。對于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心,涉及到樓宇連線方式實(shí)際問題,這一問題可能更加復(fù)雜化。此外,有些電路或設(shè)備,如冷卻塔,可能有意地與被測數(shù)據(jù)中心之外的負(fù)載共用,使得無法直接測量與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的功耗。因此儀表測量點(diǎn)的選擇可能需要針對具體設(shè)施加以定制。
效率測量中的數(shù)據(jù)收集
許多數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商會嘗試進(jìn)行效率測量,或者會雇用專業(yè)人員進(jìn)行此類測量的。本文已說明,所做的典型的單次測量在實(shí)現(xiàn)能源管理目標(biāo)方面沒有效果。理想情況下,數(shù)據(jù)中心效率評估將作為能源管理計(jì)劃的一部分來進(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),單次測量仍然可以發(fā)揮作用。為了此后使用單次測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,在效率測量結(jié)果中必須包括以下信息:
? 測量的日期
? 測量日內(nèi)的時間
? 所使用的平均間隔
? 在每一測量點(diǎn)處使用的測量點(diǎn)和測量設(shè)備
? 數(shù)據(jù)中心的滿載額定值(最大IT負(fù)載)
? 測量時的實(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)
? 測量時經(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)行效率測量的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商務(wù)必要確保進(jìn)行測量的人員在進(jìn)行任何效率測量時會收集并記錄上述信息。
建立報告系統(tǒng)
前一節(jié)顯示,電效率并不直接由儀表測出,需要更多的計(jì)算和分析。此外,對數(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量值與數(shù)據(jù)中心的效率模型結(jié)合使用。
對于定期稽核,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)果的稽核報告。
對于永久性儀表,可以并優(yōu)選進(jìn)行實(shí)時效率計(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報告,并基于超限條件生成提示。此外,一個有效的系統(tǒng)將能夠診斷出低效率的來源,并提出矯正措施。
效率數(shù)據(jù)每年至少應(yīng)報告一次,如果采用了能源管理系統(tǒng),則可連續(xù)報告。以下列出了數(shù)據(jù)中心效率報告中應(yīng)包含的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù):
? • 實(shí)際年P(guān)UE績效,測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
結(jié)論
數(shù)據(jù)中心效率的測量值用于管理用電。采取措施控制用電需要了解以下方面:
? • 低效率的來源
? • 改進(jìn)的機(jī)會
? • 效率改進(jìn)的預(yù)期優(yōu)勢
人們有興趣對數(shù)據(jù)中心效率進(jìn)行簡單測量,但在這幾方面并無任何作用。測量只有與模型結(jié)合使用才有用。為此,建模是效率管理的一個關(guān)鍵方面,模型的數(shù)據(jù)需求將確定對數(shù)據(jù)中心內(nèi)功率流測量值的要求。
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)測功率流,以提供關(guān)于效率趨勢、低效條件和改進(jìn)機(jī)會的信息。
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,并不是一定要測量所有這些功率流方可測量和管理效率。當(dāng)與適當(dāng)?shù)慕:完P(guān)于供電和制冷設(shè)備的信息結(jié)合使用時,可以僅采用少量測量值來創(chuàng)建高精度的效率管理系統(tǒng)。
為管理效率,用戶可以選擇對相應(yīng)的功率流永久性地配備儀表來進(jìn)行實(shí)時效率測量,也可以使用便攜式儀表進(jìn)行功率流定期稽核。對于新建的數(shù)據(jù)中心,適合采用永久性儀表。對于現(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。