托管數據中心之間的PUE比較（上）

責任編輯：editor005 作者：litao984lt編譯 |來源：企業網D1Net 2017-09-29 14:34:01 本文摘自：機房360

您知道嗎：40%的企業IT經理在其托管合同方面均比其最初的預期支付了更多的費用。這一統計數字呼吁業界亟待采用新的數據中心能源效率方法。但是如果在對于電力使用效率(PUE)的一致性定義、以及一套關于如何衡量電力使用效率的標準缺乏的前提下，將難以對一處數據中心的效率水平與另一處數據中心、及另一托管服務提供商的效率水平進行比較。

本文旨在幫助廣大讀者朋友們了解不同數據中心的效率指標，并為您在像您企業潛在的托管服務提供商提出相關詢問的問題方面提供建議。閱讀本文，將幫助您了解企業的年化PUE是如何影響運營支出的;峰值PUE又是如何影響資本成本的;以及將幫助您用來在潛在托管提供商之間進行對比的8大關鍵性指標問題。

數據中心的能效問題無疑是相當重要的。但我們有必要了解的是：對一處數據中心的能源效率與另一處進行比較的難點是由于缺乏透明度而導致的。而數據中心的能源效率對數據中心的成本及其擴展能力有著重大的影響。

在測量數據中心的效率時，年化PUE和設計PUE都相當重要，而這是由諸多原因所決定的。

年化PUE是對數據中心運營效率的測量，其是通過計算整個數據中心年平均能源消耗量與僅IT設備的年平均能源消耗量之間的比率衡量得出的。

根據《2016年美國數據中心能源報告》顯示，全美國各種類型數據中心的平均年化PUE為1.8 - 1.9。

峰值PUE是對設計效率的度量，其是以數據中心所消耗的總能量與IT設備單獨在高峰負載條件下(例如，在一年中最熱的一天)所消耗的能量的比率而計算得出的。該數值決定了為支持數據中心的長期運營需要建造多少電力和冷卻基礎設施。

為了對一處托管數據中心的能源效率與另一處進行比較，兩大重要度量指標便是年化PUE和峰值PUE。年度化PUE將影響運營支出，而峰值PUE則會影響數據中心的資本成本，潛在地其可擴展性。

年化PUE為1.7，有著10年托管歷史的數據中心的成本要比年化PUE僅為1.15的托管數據中心的成本高出48%。

具有節能設計(峰值PUE為1.25)的數據中心甚至要比基于ASHRAE的設計(峰值PUE為1.7)所需的基礎設施要少26%，且IT的功率負載要高出37%。

在對于PUE的一致性定義、以及關于對其衡量的標準缺乏的前提下，將難以對一處數據中心的效率水平與另一處數據中心進行比較。我們的目標就是盡量幫助大家捋清這其中的混亂——為大家清晰地解釋新的ASHRAE標準MLC和ELC、年化PUE、峰值PUE，以及為什么這些指標如此的重要。

根據《2016年度正常運行時間調查》的統計顯示，40%的企業IT經理為其托管合同所支付的費用均高于原計劃或預期。因此，選擇恰當的數據中心或將可以幫助您企業保留住這些成本。

如果您企業在如何確定數據中心的效率以及如何對比每處數據中心所做的聲明承諾方面存在困惑的話，我們強烈建議您閱讀參考本文接下來的部分。了解了本文中所建立的相關問題，相信將會有助于確保您了解數據中心運營商所聲稱的內容。他們進行效率測量的內容包括哪些?當他們在談到PUE時，到底是什么意思?如何將PUE寫入租賃協議，其又將如何具體影響到您企業每月的成本?

數據中心能源效率的新標準

最近，美國采暖、制冷與空調工程師學會網絡空調工程師協會(ASHRAE)發布了一項專門用于數據中心的新能效設計的標準。新的標準ASHRAE 90.4代表了ASHRAE 90.1(建筑節能標準)的進一步發展演變。

正如ASHRAE 90.4中所強調的那樣：當前數據中心行業的關鍵問題之一是確保該標準能夠跟上數據中心創新發展的快速步伐。在最終發布的版本中，該標準認識到整個數據中心行業正在迅速開發技術，以高可靠性和能源效率處理日益增長的IT負載。正如90.4委員會主席Ron Jarnagin所說：“我們非常努力地制定這個標準，不會扼殺數據中心行業的創新，同時提供標準來幫助確保節能。”

對于全美的18個氣候區域，ASHRAE 90.4規定了數據中心必須達到的最低能效水平。其并沒有確定如何實現這些能效水平。這不是法律或強制性的規定，但大多數具有前瞻性的數據中心都將采用該標準，就像大多數建筑物都采用了90.1節能標準一樣。

新標準的早期草案提出使用設計PUE來測量數據中心設施的電氣和機械系統設計的效率。設計PUE(也稱為峰值PUE)與您最為熟悉的PUE不同。其是在峰值負載條件下測量數據中心的能源效率——這些數據中心必須設計的條件。在該指標的后續草案中，盡管ASHRAE測量的是相同的組件，但他們采用機械負載組件和電氣損耗組件替代了設計PUE。

單獨的ASHRAE 90.4并不能提供數據中心的能源效率的完整視圖。其并未考慮年化PUE方式條件下的運營效率——后者是由綠色網格組織所提出的標準。

年化PUE與峰值PUE

PUE(或電源使用效率)指標是在2007年由綠色網格組織、ASHRAE和正常運行時間研究所等數據中心行業組織所共同創建的。彼時，他們正在尋找一項可以作為提高數據中心能源效率的基準的指標。

PUE是數據中心消耗的總能量與IT設備實際消耗的能量的比率。PUE解釋了IT負載所消耗的能量及其占到數據中心開銷的多少。很簡單，其公式是：

PUE =(冷卻能耗+電氣能耗+照明能耗+ IT能耗)/(IT能耗)

PUE值為2.0意味著，對于每千瓦的IT電源，將需要額外消耗一千瓦用于支持數據中心。PUE越接近1.0，數據中心的效率就越高——從既定單位的功率中所獲得的IT負載就越多。PUE永遠不會低于1.0，因為即使數據中心的能耗僅專門用于IT負載(無冷卻、無照明、無電力損耗)，PUE才能夠為1.0。因此，如果將PUE為2.0的數據中心PUE為1.5的對比，則后者的效率是前者的兩倍。

數據中心PUE值的變動無疑是受冷卻系統的影響而推動的。并且，在較小程度上也由到電氣調節、變壓器和分配系統的影響。照明是唯一能以可衡量的方式為PUE做出貢獻的其他系統。

聽起來很簡單，對吧?但是這里所面臨的挑戰是：年化PUE和設計PUE(也稱為峰值PUE)常常令人困惑。事實是，在測量數據中心能源效率時，年化PUE和設計PUE往往基于不同的原因都非常重要。

年化PUE(運營效率)

“PUE”通常意味著年化PUE，這是對操作運營效率的一個量度。年化PUE是整個數據中心的年平均能耗與IT設備單獨的年平均能源消耗的比例。因為這是一個年度數據，其涵蓋了一年中最熱的日子和最冷的日子的能源消耗情況。

年化PUE =(日均冷卻能耗+電氣能耗+照明能耗+ IT能耗)/(日均IT能耗)

何謂“好”的年度化PUE? 根據《2007年美國數據中心能源報告》估計，所有類型數據中心的平均年化PUE為2.0。而勞倫斯伯克利國家實驗室在2016年對該報告的更新表明，平均年化PUE僅略有提高：至約1.8-1.9。包括一些托管數據中心在內的“高端”數據中心的效率更高，平均年化PUE為1.7。超大規模數據中心通常是最有效的，平均年化PUE為1.2。

下表顯示了2014年按空間類型劃分的年化PUE，以及在三個不同的情景下到2020年可能實現的PUE：目前的趨勢(效率正在改善)、數據中心能源管理的改進以及采用了數據中心能源管理的最佳實踐方案。