在今年秋季,谷歌公布了一份公告,其在多個方面預測了數據中心效率指標的未來。搜索巨頭谷歌不僅公布了其總能耗和(主要由數據中心產生)碳排放量,還公布了每名用戶和每次搜索的能耗預估值。通過這些公布的信息,以及谷歌每天提供10億次搜索等信息,我們可以大致計算出,在公司2.6億瓦總能耗中,搜索占1250萬瓦。
對執行有用功單位所需能耗進行量化這一理念目前被認為是數據中心指標的追求目標。目前被廣泛使用的指標是綠色網格組織(Green Grid)制定的PUE(能源利用率)測量方法,即由IT設備所消耗的數據中心總能源量與整個設施的總能源使用量的比值;但是并不是每一個指標都能揭示每個功單位所消耗的能源,很大程度上是因為難以對標準“功單位”進行定義。
保險業巨頭Kaiser Permanente公司數據中心主管Steve Press稱:“對于汽車來說,它的指標是英里每加侖,但是對于硬件來說,它的指標是所傳輸的MIP或比特每秒嗎?這個行業沒有關注這個‘功’是什么。PUE并不能告訴你,數據中心正在做什么功——它可能正在阻止病毒信息或是正在為美國國家氣象局移動數據。一旦我們解決了這個,它將對整體競爭力產生巨大影響。”
開設綠色數據中心博客的綠色數據中心顧問David Ohara稱:“如果你是一家銀行或信用卡公司,你的有用IT功單位是由用戶和應用程序執行的一個動作或一系列動作,如果你是一家網絡公司,那么你的有用IT功單位就是所提供的網頁或廣告點擊率。理論上,應該有一個完全同質的定義。”
綠色網格組織和其他一些行業團體正在制訂能夠用于測量生產性能源消耗的指標,但是這些指標仍然存在一些問題。綠色網格組織董事會主席兼董事長John Tuccillo稱:“一旦千瓦進入到機架服務器、刀片服務器、處理器或處理器內核,那么對于這一能源單位在多大程度上被用于預期的目的,你如何量化呢?這是我們一直在尋求的東西。”
與此同時,公司正在對獲得的指標進行綜合使用,并提出了他們自己的指標,以揭示數據中心效率與生產能力。市場研究公司Gartner 的分析師Simon Mingay稱:“總體上,業內正在嘗試制訂一個切實可行的測量方法,其可提供一個能夠指導正確投資的綜合結果。”
以下是一個指標匯編,目前數據中心正在使用這些指標來計算他們的能源效率。
CADE(企業平均數據中心效率)
CADE由國際正常運行時間協會(Uptime Institute)和麥肯錫咨詢公司共同制訂,其由四個指標構成,這四個指標用于衡量單個數據中心的商業性能或是多個數據中心的加權平均性能。
1、設施資產利用率:測量目前的IT能源使用量,除以最大IT能源使用量。
2、能源效率:測量目前的IT能源使用量,除以總的設施總的能源使用量。
3、IT資產利用率:測量平均服務器CPU利用率。
4、IT能源效率:測量有用的IT功,除以瓦特。由于有用IT功的行業定義還在制訂當中,因此CADE使用了一個5%的基準值。
據國際正常運行時間協會稱,通過將能源效率從固定資產利用率中分離出來,以及將IT從設施中分離出來,CADE可以幫助量化有多少數據中心開銷有用于信息處理。
451集團研究分析師John Stanley稱,盡管這四個指標的實際定義使用了一些具體化的東西,但是對于理解評估設施效率與利用率中存在的問題,CADE是一個有用的架構。
PUE(能源利用率)
PUE由綠色網格組成制訂,是迄今為止使用最廣泛的數據中心效率指標。該指標揭示了數據中心有多少能源被分配給了服務器、網絡和存儲等IT設備,以及有多少能源被用于冷卻、照明和動力設備。該指標受到歡迎的部分原因是由于其在概念和應用上都很簡單。
PUE的計算是通過將設施總能耗(冷卻、照明、動力和IT)相加,然后除以IT設備能耗。一個“完美的”PUE值應當是1。根據綠色網格組織的標準,PUE值2.2表示需要提高,1至1.4為最佳范圍。一些公司更喜歡使用數據中心基礎設施效率(DCiE)。該指標只是將PUE比值顛倒了一下。
市場研究公司Forrester Research的分析師Doug Washburn稱:“盡管還不完美,但是PUE非常適合快速瀏覽數據中心運行時消耗了多個能源。它能夠告訴你最大的能源大戶在哪里,你可以從那里著手進行改進。”
三月份,綠色網格組織公布了一些更為詳細的指導,幫助標準化PUE數據收集。盡管如此,PUE還存在著一些局限性。KPMG公司氣候變化與持續服務實踐負責人John Hickox指出,雖然其能夠幫助你將自己的PUE值與行業平均值進行對比,但是許多公司錯誤的將它們理解為比較基準,因為沒有兩個數據中心是一樣的。他稱:“由于目標性能水平不清楚,進行合理的比較是很困難的,并且會導致設置不現實的期望值。”
Mingay 稱,PUE還無法幫助監測所供應的電力的有效使用情況。例如,如果數據中心經理開始使用虛擬化來提高平均服務器利用率,那么相應的效率提升并不能反映在PUE上。
綠色網格組織董事會成員兼秘書長Katherine Winkler認為PUE并不是一個通用指標。與任何指標一樣,它應當被用于一個特定的目的,如作為基準,與備選數據中心設計進行對比,或是跟蹤你的能效。她稱:“你可能會說它抑制了整合與虛擬化,但是它只是反映了你的冷卻與電力基礎設施的效率。如果在服務器整合或虛擬化之后你的PUE還是在上升,那么它可以反映出你并沒有一個高適應性基礎設施的,因為你的基礎設施無法在你需求下降的情況下進行收縮。”
大多數人都認為PUE具有很高的價值?;ㄆ旒瘓F數據中心規劃主管Jack Glass稱:“讓整個行業開始進行測量是一個偉大的進步。”其幫助在IT與設施部門之間架起了一座橋梁。Winkler認為:“這是一個新的協作,此前在許多數據中心中這一協作并不存在。”
Mingay總結稱:“雖然PUE的局限性被過分夸大并被頻繁濫用,但是當PUE被使用和解釋它的人所清楚理解時,它是一個很好的測量方法。”