數(shù)據(jù)中心的PUE(電源使用效率)測(cè)量方案可以非常簡單，在一個(gè)極端的層面，理論上只有兩步;或者其又可以相當(dāng)全面，包括數(shù)十個(gè)測(cè)量點(diǎn)?？紤]到數(shù)據(jù)中心的容量(kW)、功率、冷卻架構(gòu)、業(yè)務(wù)目標(biāo)及其基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)(例如冷水機(jī)組，發(fā)電機(jī))的共享程度，本文中，我們將為您詳細(xì)介紹如何為既定的數(shù)據(jù)中心確定適合級(jí)別的測(cè)量方法。電力使用效率是數(shù)據(jù)中心業(yè)界廣泛接受的用于測(cè)量支持?jǐn)?shù)據(jù)中心IT負(fù)載的物理基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)(例如，電源和冷卻)的能量效率的度量方法。而基于多方面的原因，您企業(yè)可能希望能夠獲得關(guān)于數(shù)據(jù)中心PUE值的報(bào)告;也許您企業(yè)制定了相應(yīng)的內(nèi)部規(guī)章要求遵循綠色環(huán)保/節(jié)能倡議，或者您企業(yè)所屬的行業(yè)需要遵守相關(guān)的監(jiān)管法規(guī)或授權(quán)(例如，美國政府部門已經(jīng)頒布了行政命令，要求在政府機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心測(cè)量PUE);或者您企業(yè)可能希望將您的數(shù)據(jù)中心推廣打造為“一流的數(shù)據(jù)中心”。一般而言，業(yè)界主要有三種的方法來獲得一處數(shù)據(jù)中心的PUE值(如下表1)，而對(duì)于某些特定的業(yè)務(wù)目標(biāo)而言，其中一些方法可能比其他方法更為合適。

表1 獲取數(shù)據(jù)中心PUE值的一般方法一覽

而在《數(shù)據(jù)中心的電力效率測(cè)量》一文中，我們?yōu)樵蠹姨峁┝岁P(guān)于PUE指標(biāo)的介紹，討論了其中的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素是什么，并進(jìn)一步探討了模型和測(cè)量對(duì)于理解數(shù)據(jù)所扮演的角色方面所起的作用。有一些公共可用的工具，如施耐德電氣公司推出的TradeOff工具、數(shù)據(jù)中心效率計(jì)算器，允許您企業(yè)在特定的設(shè)計(jì)條件，包括容量、IT負(fù)載、電源架構(gòu)、冷卻架構(gòu)、空氣流管理實(shí)踐等等條件下，得以能夠估計(jì)PUE值。但是對(duì)于任何計(jì)算器或估算器而言，均存在對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)中心可能并不成立的基本假設(shè)。供應(yīng)商和顧問提供相應(yīng)的服務(wù)，以評(píng)估數(shù)據(jù)中心的效率，臨時(shí)測(cè)量器被帶到數(shù)據(jù)中心運(yùn)營現(xiàn)場(chǎng)以測(cè)量數(shù)據(jù)中心的PUE值。這為數(shù)據(jù)中心效率的提高提供了良好的基準(zhǔn)，但數(shù)據(jù)僅僅只代表一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。

考慮上述這種情況。您企業(yè)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場(chǎng)能源審查，以測(cè)量數(shù)據(jù)中心的PUE值。鑒于沒有永久性的儀表，所以工程師們只能借助一款臨時(shí)性的儀表來監(jiān)測(cè)各種電路并進(jìn)行測(cè)量。從工作日早上一上班開始，他便開始測(cè)量IT負(fù)載，此時(shí)其IT負(fù)載正處于高值。當(dāng)天晚些時(shí)候，這些工程師們又開始來測(cè)量變速空氣處理機(jī)，但此時(shí)的空氣處理機(jī)的負(fù)載與早上剛上班測(cè)量IT負(fù)載時(shí)的負(fù)載已經(jīng)明顯不同了。例如，如果此時(shí)的負(fù)載較低，所得到的PUE值將“人為地”變低，因?yàn)榭勺兯亠L(fēng)扇的運(yùn)行速度將會(huì)下降。此外，由于冷卻能量的吸取消耗取決于天氣狀況，而其在每天和每月都在不斷變化，故而某一天的天氣狀況測(cè)量并不足以反映年度的PUE值。在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營現(xiàn)場(chǎng)安裝永久的連續(xù)測(cè)量儀表有助于確保以同步的方式收集數(shù)據(jù)，從而避免了由于全天和整年的天氣變化而導(dǎo)致的不準(zhǔn)確性。

在本文中，我們將重點(diǎn)為您介紹表1中的第三種方法，即：連續(xù)或“實(shí)時(shí)”的測(cè)量，并將為您企業(yè)完成以下注意事項(xiàng)和步驟，以便部署有效的連續(xù)PUE測(cè)量和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提供相應(yīng)的指導(dǎo)。

1、根據(jù)PUE目標(biāo)選擇合適的PUE測(cè)量水平

2、電路跟蹤以捕獲數(shù)據(jù)中心所有的IT和非IT負(fù)載

3、確定數(shù)據(jù)中心已經(jīng)存在哪些測(cè)量儀表了(即嵌入式測(cè)量儀表);以及仍然還需要什么類型的測(cè)量儀表，而這些測(cè)量儀表又應(yīng)該被安置在何處

4、在運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心中安裝儀表

5、在聚合數(shù)據(jù)實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)

選擇恰當(dāng)?shù)腜UE級(jí)別

綠色網(wǎng)格組織定義了四個(gè)級(jí)別的PUE報(bào)告，這四個(gè)級(jí)別的報(bào)告在精度、成本和測(cè)量復(fù)雜性方面各有不同。 0級(jí)不是連續(xù)的能量監(jiān)控，因此我們將重點(diǎn)關(guān)注級(jí)別1、2和3。這些級(jí)別之間的主要區(qū)別是測(cè)量IT負(fù)載的儀表安置位置。

級(jí)別1——UPS輸出

級(jí)別2——PDU輸出

級(jí)別3——IT設(shè)備輸入(例如，通過使用機(jī)架PDU測(cè)量)

測(cè)量和報(bào)告您企業(yè)數(shù)據(jù)中心PUE值的業(yè)務(wù)目標(biāo)很可能會(huì)在決定哪個(gè)級(jí)別是最為適合的過程中發(fā)揮作用。級(jí)別1的部署實(shí)現(xiàn)是最為簡單的，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心的UPS可能已經(jīng)有一個(gè)嵌入式儀表用作IT負(fù)載的代理。例如，如果需要報(bào)告PUE是由任務(wù)驅(qū)動(dòng)的，這個(gè)級(jí)別可能就已經(jīng)足夠了。但是，如果您企業(yè)希望更深入地了解數(shù)據(jù)中心中的低效率狀況，則可能需要采用更準(zhǔn)確的方法。

級(jí)別2的IT負(fù)載也可能依賴于嵌入式儀表，因?yàn)榇蠖鄶?shù)配電單元(PDU)、遠(yuǎn)程電源面板(RPP)和母線槽系統(tǒng)都包括它們。級(jí)別1和級(jí)別2精度之間的差異取決于是否有非IT負(fù)載由UPS供電。例如，如果在UPS上有空氣處理器，則使用UPS輸出輸出測(cè)量來表示IT負(fù)載將人為地增加IT負(fù)載值，并降低(改善)PUE值。如果所有UPS負(fù)載都是IT相關(guān)的，則兩者之間的差異將來自UPS和負(fù)載之間的配電設(shè)備的損耗，其相對(duì)較小。

想要報(bào)告級(jí)別3，由于負(fù)載是在IT機(jī)架級(jí)別進(jìn)行測(cè)量的，因此需要聚合的測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量將更多。這增加了復(fù)雜性，但也提供了最為準(zhǔn)確的IT負(fù)載。最終，級(jí)別3的測(cè)量表示了更多的數(shù)據(jù)，有助于更好地了解數(shù)據(jù)中心PUE為什么會(huì)隨著時(shí)間的推移而趨向于更高或更低，最重要的是，其可以指導(dǎo)您企業(yè)可以采取怎樣的相關(guān)措施。下表2總結(jié)了綠色網(wǎng)格組織所定義的三個(gè)級(jí)別。

如下表2所示，綠色網(wǎng)格組織的PUE指標(biāo)還規(guī)定了所有三個(gè)級(jí)別的公用設(shè)施輸入處的總設(shè)施能量值所需的儀表。然而，級(jí)別2和級(jí)別3建議增加儀表，例如在UPS輸入/輸出和機(jī)械輸入。

無論選擇哪個(gè)級(jí)別，如果目標(biāo)是(至少部分地是)比較或?qū)ζ銹UE確定基準(zhǔn)，則在企業(yè)組織確保所有數(shù)據(jù)中心保持一致是很重要的。如本文稍后所示，測(cè)量方案的復(fù)雜性最終將基于精準(zhǔn)度，成本和簡單性進(jìn)行綜合的權(quán)衡。

表2 綠色網(wǎng)格組織定義的PUE級(jí)別

企業(yè)收集數(shù)據(jù)的頻率應(yīng)該是怎樣的?

根據(jù)上面的由綠色網(wǎng)格組織所定義的表格，根據(jù)級(jí)別的不同，測(cè)量的頻率也有變化。級(jí)別1要求每月實(shí)施測(cè)量。但是，請(qǐng)記住，月度報(bào)告不會(huì)提供與每周，每天或更短時(shí)間間隔報(bào)告相同的精準(zhǔn)度，因?yàn)槊吭碌奶鞖庾兓闆r不會(huì)被準(zhǔn)確捕獲，并且從白天到晚上或從工作日到周末的工作負(fù)載變化情況將不會(huì)被捕獲。級(jí)別3要求每隔15分鐘或更短的時(shí)間實(shí)施測(cè)量，這更適合于在既定的具備動(dòng)態(tài)性質(zhì)的數(shù)據(jù)中心的精確測(cè)量。

時(shí)間間隔從一個(gè)儀表類型到下一個(gè)儀表類型會(huì)有著顯著的變化。例如，電源質(zhì)量測(cè)量器具有比嵌入式UPS測(cè)量器更高的數(shù)據(jù)收集速率。但是在測(cè)量PUE的情況下，大多數(shù)永久的測(cè)量儀表(嵌入式或獨(dú)立式)將滿足15分鐘的要求，并且建議的是最低頻率。

如果我企業(yè)的數(shù)據(jù)中心是在共享的設(shè)施中該怎么辦?

表面上，PUE似乎是一個(gè)非常簡單的報(bào)告指標(biāo)，因?yàn)槠溆?jì)算公式是基于兩個(gè)數(shù)值：總的設(shè)施能耗和總IT負(fù)載能耗。如果您想要一個(gè)基本的PUE(級(jí)別1)，并且您企業(yè)在一個(gè)專用的數(shù)據(jù)中心設(shè)施中具有一個(gè)常見的UPS輸出(測(cè)量點(diǎn)將在服務(wù)入口和UPS輸出處)，其可以非常簡單。然而，很少會(huì)有數(shù)據(jù)中心的報(bào)告要求會(huì)這么直接，因?yàn)?1)設(shè)施是一個(gè)多用途架構(gòu)的;(2)您數(shù)據(jù)中心的報(bào)告目標(biāo)是獲取級(jí)別2或級(jí)別3的PUE值;(3)數(shù)據(jù)中心負(fù)載是分區(qū)的;(4)您數(shù)據(jù)中心有冗余組件;或者(5)您希望具有額外的儀表，以了解關(guān)鍵子系統(tǒng)的能耗情況，以便隨時(shí)間的推移優(yōu)化PUE值。

共享的設(shè)施通常意味著共享的電力和冷卻基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)，其通常是大型的上游系統(tǒng)，如交換機(jī)設(shè)備、發(fā)電機(jī)和冷水機(jī)組裝置。為了使用共享系統(tǒng)報(bào)告數(shù)據(jù)中心的PUE值，必須將來自這些共享系統(tǒng)的一部分能量分配給數(shù)據(jù)中心。有多種方法可以做到這一點(diǎn)：

• 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)數(shù)據(jù)中心IT負(fù)載的總構(gòu)建負(fù)荷的比例，將該能量的百分比應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心。

• 測(cè)量一款系統(tǒng)的輸入，減去系統(tǒng)輸出的非數(shù)據(jù)中心相關(guān)的子儀表。這種方法適用于電子面板。

• 排除來自共享子系統(tǒng)的能耗，并使用共享模型，包括共享系統(tǒng)的估計(jì)值。

用于特定數(shù)據(jù)中心的適當(dāng)方法取決于數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的復(fù)雜性，但同時(shí)也取決于測(cè)量項(xiàng)目所被分配的成本。具備更多的儀表可以讓您得到更精確的測(cè)量結(jié)果，但這是以更高的成本費(fèi)用為代價(jià)的。

電路跟蹤

電路跟蹤是確定測(cè)量數(shù)據(jù)中心PUE的最佳測(cè)量方案計(jì)劃的關(guān)鍵步驟，因?yàn)槠浯_保了您企業(yè)是否能夠準(zhǔn)確地識(shí)別數(shù)據(jù)中心所有的負(fù)載電路，包括IT和非IT的。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心并沒有關(guān)于哪些電路承載了哪些負(fù)載的最新文檔記錄。

當(dāng)您接近IT負(fù)載(即承載機(jī)架PDU的分支電路)時(shí)尤其如此，因?yàn)樵贗T空間中經(jīng)常發(fā)生變化。上游的電氣架構(gòu)通常是由建筑設(shè)施團(tuán)隊(duì)持有的電氣單線圖的形式。故而數(shù)據(jù)中心管理人員有些問題要問自己：當(dāng)發(fā)生變化時(shí)，IT團(tuán)隊(duì)和基礎(chǔ)設(shè)施團(tuán)隊(duì)是否有通暢的溝通?您的文檔記錄是否是最新的?我們是更換了任何基礎(chǔ)設(shè)施，還是添加了基礎(chǔ)設(shè)施?下圖1說明了旨在實(shí)現(xiàn)這一重要步驟的評(píng)估服務(wù)的工作說明。

這樣的評(píng)估可確保在開始識(shí)別您企業(yè)所需的現(xiàn)有和新的儀表之前，您的面板計(jì)劃是最新的，并且您已更新了包含所有當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)在內(nèi)的單線圖。在理想情況下，更新的單線圖說明了已經(jīng)存在的測(cè)量點(diǎn)的安置位置，以便將新儀表的投資保持在最低限度。

除了跟蹤數(shù)據(jù)中心所有的電路之外，重要的是跟蹤和更新機(jī)械系統(tǒng)的文檔，因此管理人員務(wù)必要清楚數(shù)據(jù)中心建筑物內(nèi)支持IT負(fù)載與其他非數(shù)據(jù)中心負(fù)載相關(guān)的排熱系統(tǒng)、泵、管道等。

圖1 電路跟蹤評(píng)估示例

確定儀表的位置

正如我們已經(jīng)討論過的，所需的測(cè)量儀表的數(shù)量，以及相關(guān)測(cè)量方案所涉及的成本取決于一系列的因素。故而尋找成本與您企業(yè)所需的PUE值精準(zhǔn)度之間的平衡點(diǎn)是至關(guān)重要的，因?yàn)闆]有一個(gè)絕對(duì)正確的方法來測(cè)量數(shù)據(jù)中心的PUE值。

IT負(fù)載的測(cè)量是直接的，并且在許多情況下不需要額外的儀表，因?yàn)閁PS和PDU通常具有內(nèi)置(嵌入式)儀表以提供相關(guān)的數(shù)據(jù)。另一方面，測(cè)量物理基礎(chǔ)設(shè)施往往變得更加復(fù)雜和成本昂貴。在本文以下部分中，我們將描述數(shù)據(jù)中心常見的儀表布局場(chǎng)景。

測(cè)量IT負(fù)載

在《數(shù)據(jù)中心電表類型》一文中，我們討論不同類型的儀表的典型的測(cè)量成本。 IT負(fù)載的測(cè)量解決方案的成本范圍很廣，從免費(fèi)的(使用嵌入式測(cè)量表)到每千瓦IT負(fù)載300美元不等。在大多數(shù)數(shù)據(jù)中心，有足夠的測(cè)量方法來實(shí)現(xiàn)綠色網(wǎng)格組織所定義的1級(jí)PUE，因?yàn)榇蠖鄶?shù)UPS系統(tǒng)均能夠提供所需的能耗數(shù)據(jù)。

如果是由多個(gè)UPS支持IT負(fù)載，則可以將數(shù)據(jù)整合在一起，以獲得總的IT負(fù)載，或者可以在通用的輸出總線(即組合輸出上的斷路器跳閘單元)上進(jìn)行測(cè)量。通過諸如DCIM軟件工具的能量管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合。

當(dāng)UPS輸出僅包含IT負(fù)載(沒有冷卻系統(tǒng)或非數(shù)據(jù)中心負(fù)載)時(shí)，級(jí)別1是最具成本效益和最被推薦的方法。注意，如果不減去IT負(fù)載，IT負(fù)載將人為地從PDU變壓器的損耗中以及UPS到負(fù)載的電線獲得些許的增加。

對(duì)于那些尋求更高精度的數(shù)據(jù)中心，或者在UPS輸出端具有大量非IT負(fù)載的數(shù)據(jù)中心而言，他們應(yīng)考慮2級(jí)或3級(jí)方法。測(cè)量機(jī)架的PDU(如下圖2所示)在安置在每個(gè)IT機(jī)架所收集的數(shù)據(jù)整合在一起時(shí)，可以最準(zhǔn)確地獲得關(guān)于IT負(fù)載能耗的測(cè)量。請(qǐng)注意，由于要整合的系統(tǒng)的數(shù)量的增加，此方法可能會(huì)增加數(shù)據(jù)聚合的復(fù)雜性。這可能會(huì)增加計(jì)算不正確的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橐恍y(cè)量點(diǎn)不報(bào)告或不包括在計(jì)算中。因此，此方法僅適用于具有成熟變更管理流程的數(shù)據(jù)中心，以確保在IT機(jī)架添加或更改時(shí)，機(jī)架PDU數(shù)據(jù)被正確計(jì)入。如果使用母線通道配電而不是機(jī)架PDU，則可以采用相同的方法，但可以借助承載每臺(tái)機(jī)架的分接單元上安裝的測(cè)量儀表。

圖2 機(jī)架PDU的測(cè)量示例

在機(jī)架級(jí)測(cè)量的另一個(gè)好處是，您可以更準(zhǔn)確地識(shí)別上游配電中的“浪費(fèi)”或損耗。如果上游PDU損失大于其應(yīng)有的，則可以將其與其他數(shù)據(jù)中心或建模數(shù)據(jù)相比，這可以推動(dòng)減少能耗的減少(例如通過合并負(fù)載和去除一些輕微加載的PDU)。

測(cè)量物理基礎(chǔ)設(shè)施

對(duì)于特制的獨(dú)立數(shù)據(jù)中心設(shè)施，測(cè)量總設(shè)施的功率是直接的。在這種情況下，服務(wù)入口處的儀表足以獲得設(shè)備總能量所需的數(shù)據(jù)信息。但是，對(duì)于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心而言，這是不夠的，因?yàn)樗鼈儯?/p>

• 要么需要更多的數(shù)據(jù)(在子系統(tǒng)層面)以便采取相關(guān)的措施和改進(jìn)

• 要么是在一個(gè)與共享基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)混合使用的設(shè)施，如冷卻機(jī)組和發(fā)電機(jī)。

對(duì)于“企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)該在何處安置儀表來測(cè)量總的能耗”的問題并沒有一個(gè)絕對(duì)準(zhǔn)確的答案，這是因?yàn)槠浞浅Ｒ蕾囉跀?shù)據(jù)中心建筑物內(nèi)的電氣和機(jī)械結(jié)構(gòu)。但是采取有效的策略可以使獲得所需測(cè)量結(jié)果的所需的儀表數(shù)量最小化。在混合使用的設(shè)施中，您不能只獲取總的數(shù)據(jù)中心的主開關(guān)設(shè)備的輸入值，因此有必要單獨(dú)測(cè)量數(shù)據(jù)中心的負(fù)載。

考慮下圖3中的面板。在左邊的面板中，大多數(shù)電負(fù)載是數(shù)據(jù)中心相關(guān)的，而在右邊的面板中，大多數(shù)電負(fù)載則不是。在第一種情況下，其使得感光儀作為面板的輸入以及兩個(gè)非數(shù)據(jù)中心相關(guān)的斷路器，因此它們可以被減去。在第二種情況下，僅測(cè)量承載數(shù)據(jù)中心設(shè)備的四個(gè)獨(dú)立斷路器是有意義的，并將它們整合在一起。取決于“異常”狀況，即非數(shù)據(jù)中心負(fù)載，有時(shí)測(cè)量IT負(fù)載和聚合更加成本有效，而有時(shí)測(cè)量非IT負(fù)載并將其減去更為成本有效。

圖3 一行代表顯示儀表安置的示例

在確定要測(cè)量哪些面板并將其聚合在一起時(shí)，應(yīng)小心謹(jǐn)慎，以避免重復(fù)計(jì)算。換句話說，如果一個(gè)面板承載了另一個(gè)，您肯定不想將它們匯總在一起，而是，您需要減去它們以獲得準(zhǔn)確的損耗。這回到電路跟蹤的重要性，以便完全理解功率流。同樣重要的是，有一些措施，使得有些企業(yè)不能簡單地添加一個(gè)負(fù)載到面板，會(huì)使得一些數(shù)據(jù)中心的負(fù)載沒有首先獲得數(shù)據(jù)中心團(tuán)隊(duì)的檢查。如果沒有良好的文檔變更管理，一旦面板中的負(fù)載發(fā)生第一次更改，這種節(jié)省資金的方法將無法準(zhǔn)確反映PUE值。而這是我們測(cè)量主斷路器的任何混合使用面板的關(guān)鍵。

當(dāng)企業(yè)的測(cè)量預(yù)算緊張時(shí)，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中的一些電氣組件是很好的能源評(píng)估的候選。發(fā)電機(jī)是很好的候選，因?yàn)樗鼈兺ǔＪ且粋€(gè)共享的資源，他們并不是一個(gè)大的PUE值的推動(dòng)因素。同樣，對(duì)于測(cè)量和建模應(yīng)進(jìn)行評(píng)估權(quán)衡。

除了IT負(fù)載，冷卻系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心最大的能源消費(fèi)者。其包括了以下系統(tǒng)：

• 冷卻器

• 冷卻塔

• 冷凍水和冷凝水泵

• 冷凝器

• CRAC和CRAH設(shè)備

機(jī)械系統(tǒng)也會(huì)降低性能，導(dǎo)致其效率低下。因此，測(cè)量這些系統(tǒng)通常是一項(xiàng)智能投資，以便在出現(xiàn)負(fù)面性能趨勢(shì)時(shí)采取相應(yīng)的行動(dòng)措施。當(dāng)這些系統(tǒng)專用于數(shù)據(jù)中心時(shí)，這些設(shè)備的輸入斷路器處的電表就足夠了。但不幸的是，測(cè)量共享冷卻系統(tǒng)的能量并不那么直接。有幾份出版物曾討論過間接測(cè)量共享冷卻系統(tǒng)能量的選項(xiàng)。在制定數(shù)據(jù)中心測(cè)量計(jì)劃時(shí)，這些是相當(dāng)有用的資源。建議范圍包括使用最小儀表和估算共享系統(tǒng)的能量消耗情況，使用典型的性能表，使用溫度和流量儀表作為“熱測(cè)量”手段來分配數(shù)據(jù)中心使用的系統(tǒng)。后者將提供更多可操作的數(shù)據(jù)，但也需要更多的實(shí)施成本。故而企業(yè)數(shù)據(jù)中心必須根據(jù)預(yù)算和業(yè)務(wù)預(yù)期確定適當(dāng)?shù)臏y(cè)量計(jì)劃。

在預(yù)算允許的情況下，我們的建議是對(duì)制冷機(jī)進(jìn)行熱測(cè)量。下圖4展示出了具有共享的多用途數(shù)據(jù)中心建筑的中央冷卻器的建筑的簡化概念管道圖。為了分配僅由數(shù)據(jù)中心使用的電能，應(yīng)進(jìn)行以下操作：

• 在主回路上安置兩個(gè)溫度傳感器(在供應(yīng)和返回時(shí));和一個(gè)流量計(jì)來測(cè)量主回路中的水流量。計(jì)算冷卻器的熱能排放率(kW)。

• 將兩個(gè)溫度傳感器安置在數(shù)據(jù)中心回路(供應(yīng)和回流)和一個(gè)流量計(jì)上，以測(cè)量數(shù)據(jù)中心回路中的水流量。計(jì)算數(shù)據(jù)中心的熱能排放率(kW)。

• 將電表(如果尚未嵌入)安置在冷卻器上，以測(cè)量電能消耗的速率(即kW)。

• 將熱排除率(數(shù)據(jù)中心/冷卻機(jī)組)的比率乘以冷卻器電表的值。

圖4 具備混合建筑負(fù)載的冷卻機(jī)組的簡化圖，顯示了流量和溫度傳感器的安置。

溫度和流量設(shè)備的安裝為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商們提供了額外的有價(jià)值的信息。該數(shù)據(jù)可用于優(yōu)化泵和冷卻器性能，恢復(fù)到冷凍水系統(tǒng)的原始ΔT，并準(zhǔn)確分配冷凍水用量。

一個(gè)較低的成本選項(xiàng)，適合當(dāng)非數(shù)據(jù)中心負(fù)載相當(dāng)靜態(tài)，其使用的是IT負(fù)載(kW)與總負(fù)載的比率，并由冷水機(jī)電能乘以該比例。

IT空間內(nèi)的溫度傳感器雖然不是測(cè)量PUE所必需的，但是它們是一個(gè)重要的最佳實(shí)踐方案，因?yàn)樗鼈兛梢詭椭R(shí)別熱點(diǎn)，并識(shí)別過度冷卻的位置，從而可以采取相關(guān)的措施以降低總能耗(即通過關(guān)閉多余的CRAH，而不超過溫度閾值)。

安裝儀表

一旦確定了額外的測(cè)量位置(除了現(xiàn)有的嵌入式測(cè)量儀表)，下一步便是的選擇儀表、傳感器，和實(shí)施安裝計(jì)劃了。

PUE指南并不指定具體的儀表或傳感器類型，因此決策的制定應(yīng)該

基于數(shù)據(jù)中心是新建的還是現(xiàn)有的(正在操作運(yùn)營中的)。通常期望選擇能夠避免或減少停機(jī)時(shí)間的傳感器，因此一些傳感器比現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的其他傳感器更為合適。例如下圖5中的分裂芯片傳感器，不如實(shí)心芯片傳感器那樣精確，但是卻更適合于安裝正在操作運(yùn)營中的數(shù)據(jù)中心中，因?yàn)樗鼈儽粖A緊在帶電導(dǎo)體周圍，而不必通過導(dǎo)電體——核心傳感器。

圖5 分裂式電流傳感器(也稱為電流互感器)示例

對(duì)于冷卻系統(tǒng)上的溫度傳感器和流量計(jì)的安裝，適用相同的邏輯。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心中安裝這些設(shè)備有兩種方法。

熱水龍頭管道(Hot-tapping)——在完全運(yùn)行的管道系統(tǒng)上安裝儀表(只有微不足道的水損失)，從而不存在停機(jī)中斷的安全方法。 “這種方法比在建的新管道系統(tǒng)上的安裝更昂貴，但是在現(xiàn)有管道上的安裝能夠節(jié)省關(guān)閉、排放、再填充、壓力測(cè)試和處理水的時(shí)間，非常具有成本效益。

超聲波儀表——一種在管道外部纏繞的儀表，避免任何切割或鉆孔，并使用超聲波信號(hào)來確定流速。從該速度和管道尺寸大小計(jì)算體積流量。 “為了準(zhǔn)確地讀取，流量儀器必須放置在長度足夠長的直管上。”超聲波儀表比熱水龍頭管道成本昂貴得多，因此不常使用。

一些測(cè)量儀器顯示本地?cái)?shù)據(jù)，而其他測(cè)量儀器僅將數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器。這是企業(yè)數(shù)據(jù)中心在選擇特定儀表時(shí)所需考慮的另一個(gè)因素。是否需要在儀表位置本地進(jìn)行數(shù)據(jù)值的檢查?這又是一個(gè)成本權(quán)衡的問題。

電氣儀表和熱儀表的實(shí)際安裝工作一般第三方承包商完成。他們將確保工作許可證的獲得和工作的安全完成，并不會(huì)造成數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的中斷。

監(jiān)控系統(tǒng)

DCIM軟件工具，如電力監(jiān)控系統(tǒng)(EPMS)是PUE測(cè)量難題的關(guān)鍵部分，因?yàn)槠涫潜O(jiān)控系統(tǒng)，具有聚合數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和提供可以采取行動(dòng)的有用信息的作用。測(cè)量儀表必須同步，并確定數(shù)據(jù)報(bào)告的頻率。聚合方法應(yīng)該精心規(guī)劃和記錄，因?yàn)轱@示準(zhǔn)確的PUE取決于儀表的正確加，減等，這樣才能夠反映IT負(fù)載的總量和數(shù)據(jù)中心設(shè)施的總量。

有效失望能量(PUE)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示三大關(guān)鍵數(shù)據(jù)——PUE、負(fù)載百分比和能量損耗(如下圖6所示)。

圖6 跟蹤PUE的DCIM能量管理儀表板示例

PUE

時(shí)間點(diǎn)PUE和歷史平均值(季度，年度)都很重要?？赡苡邢鄳?yīng)的報(bào)告要求，使這些歷史數(shù)據(jù)很重要。因?yàn)樘鞖鉅顩r(如季節(jié)變化)可以對(duì)PUE值有很大的影響。時(shí)間點(diǎn)并不能說明數(shù)據(jù)中心性能的全部情況。

數(shù)據(jù)中心的負(fù)載百分比

IT負(fù)載對(duì)PUE有最大的影響。重要的是要知道糟糕的PUE值是否由于低效的功率和冷卻設(shè)計(jì)/操作，或者因?yàn)閿?shù)據(jù)中心負(fù)載較輕而造成的。

輕負(fù)載的最佳實(shí)踐數(shù)據(jù)中心可能具有較高的(差的)PUE值，這僅僅是因?yàn)槠洚?dāng)前的輕負(fù)載，并且這樣的數(shù)據(jù)中心將是被合并到其他數(shù)據(jù)中心的良好候選，而不是由于其PUE糟糕而被關(guān)閉。

關(guān)鍵子系統(tǒng)的能耗分解明細(xì)

為了推動(dòng)PUE的改進(jìn)，您需要知道您數(shù)據(jù)中心最大的能源消費(fèi)者。您還可以將實(shí)際的子系統(tǒng)能耗與模型消耗進(jìn)行比較，以確定可能的欠佳性能。

DCIM軟件中基礎(chǔ)架構(gòu)組件的命名約定應(yīng)該仔細(xì)考慮。標(biāo)簽對(duì)于輕松解釋您在主聚合器上看到的內(nèi)容是至關(guān)重要的。 “PDU的A側(cè)”，“PDU的B側(cè)”或“冷凍水供給泵”是清楚的名稱的示例。另一方面，“面板1”，“面板2”對(duì)于那些位于電氣單線中的子系統(tǒng)的位置將是不明確的。顏色編碼和字母數(shù)字編碼的組合有助于輕松找到正確的系統(tǒng)，并將其與軟件上的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

保持PUE監(jiān)控系統(tǒng)的完整性是至關(guān)重要的。這需要數(shù)據(jù)中心運(yùn)營團(tuán)隊(duì)的嚴(yán)格的操作紀(jì)律和成熟度。例如，當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)中心和/或數(shù)據(jù)中心建筑發(fā)生改變時(shí)，電氣單線和電路調(diào)度必須保持更新。

結(jié)論

數(shù)據(jù)中心業(yè)主將繼續(xù)面臨不斷降低數(shù)據(jù)中心的能源消耗的壓力。雖然整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的平均PUE值正在下降，但仍有許多數(shù)據(jù)中心并沒有采取連續(xù)測(cè)量的相關(guān)措施。正確的測(cè)量和監(jiān)控將使您能夠計(jì)算實(shí)時(shí)操作控制，現(xiàn)場(chǎng)基準(zhǔn)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)合規(guī)性(內(nèi)部或外部)的PUE。因?yàn)?，想要通過系統(tǒng)的方式來改進(jìn)您企業(yè)無法測(cè)量的東西是很難的。

通常，可以使用來自UPS、PDU或機(jī)架PDU的現(xiàn)有儀表來測(cè)量IT負(fù)載。測(cè)量機(jī)架PDU能夠提供最準(zhǔn)確的IT負(fù)載，因?yàn)槠湎薝PS和負(fù)載之間的損耗。

如果數(shù)據(jù)中心是建筑物的唯一功能，那么測(cè)量總的數(shù)據(jù)中心負(fù)載可以是簡單的;或者其可以涉及當(dāng)數(shù)據(jù)中心在與共享系統(tǒng)的共享設(shè)施中時(shí)的聚合，計(jì)算和估計(jì)。當(dāng)預(yù)算允許時(shí)，應(yīng)測(cè)量冷卻系統(tǒng)，因?yàn)檫@些系統(tǒng)具有PUE改進(jìn)的最大的機(jī)會(huì)。對(duì)單個(gè)子系統(tǒng)的較低可見性意味著較少的持續(xù)改進(jìn)或測(cè)量變更的有效性的能力較差。

來源：環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) http://m.755275.com/solution/  本文采集于網(wǎng)絡(luò)，如有問題有聯(lián)系刪除