在今年秋季,谷歌公布了一份公告,其在多個方面預測了數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心產(chǎn)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(zhí)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(shù)據(jù)中心指標的追求目標。目前被廣泛使用的指標是綠色網(wǎng)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(shù)據(jù)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(yè)巨頭Kaiser Permanente公司數(shù)據(jù)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?shù)腗IP或比特每秒嗎?這個行業(yè)沒有關注這個‘功’是什么。PUE并不能告訴你,數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。一旦我們解決了這個,它將對整體競爭力產(chǎn)生巨大影響。”
開設綠色數(shù)據(jù)中心博客的綠色數(shù)據(jù)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(zhí)行的一個動作或一系列動作,如果你是一家網(wǎng)絡公司,那么你的有用IT功單位就是所提供的網(wǎng)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(wǎng)格組織和其他一些行業(yè)團體正在制訂能夠用于測量生產(chǎn)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(wǎng)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(nèi)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(shù)據(jù)中心效率與生產(chǎn)能力。市場研究公司Gartner 的分析師Simon Mingay稱:“總體上,業(yè)內(nèi)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(shù)據(jù)中心正在使用這些指標來計算他們的能源效率。
CADE(企業(yè)平均數(shù)據(jù)中心效率)
CADE由國際正常運行時間協(xié)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(shù)據(jù)中心的商業(yè)性能或是多個數(shù)據(jù)中心的加權平均性能。
1.設施資產(chǎn)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(chǎn)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(yè)定義還在制訂當中,因此CADE使用了一個5%的基準值。
據(jù)國際正常運行時間協(xié)會稱,通過將能源效率從固定資產(chǎn)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(shù)據(jù)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(wǎng)格組成制訂,是迄今為止使用最廣泛的數(shù)據(jù)中心效率指標。該指標揭示了數(shù)據(jù)中心有多少能源被分配給了服務器、網(wǎng)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(jù)綠色網(wǎng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)格組織公布了一些更為詳細的指導,幫助標準化PUE數(shù)據(jù)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(xù)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(yè)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(shù)據(jù)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(xiàn)實的期望值。”
Mingay 稱,PUE還無法幫助監(jiān)測所供應的電力的有效使用情況。例如,如果數(shù)據(jù)中心經(jīng)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(wǎng)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(shù)據(jù)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(shù)人都認為PUE具有很高的價值?;ㄆ旒瘓F數(shù)據(jù)中心規(guī)劃主管Jack Glass稱:“讓整個行業(yè)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(xié)作,此前在許多數(shù)據(jù)中心中這一協(xié)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。”
CUE (碳使用效率)與WUE(水使用效率)
CUE是綠色網(wǎng)格組織近期公布的一項指標,旨在衡量數(shù)據(jù)中心的碳排放量。CUE值的計算方法為測量數(shù)據(jù)中心總的CO2排放量,然后除以IT設備的能耗。WUE也是一個相對較新的指標,用于衡量IT的用水情況。WUE值計算方式與CUE值相似,為設施總用水量除以IT設備能耗。
Winkler指出,這兩個指標目前仍然在完善中。例如,“完美的”CUE值或WUE值為0.0,這表示在數(shù)據(jù)中心運行中碳排放或用水。目前CUE水平或WUE水平還沒有一個基準的平均值或優(yōu)秀值。
Mingay提醒稱,要想讓CUE值發(fā)揮用處,需要嚴格定義,特別是排放因素。他稱:“目前誤解這一數(shù)值的情況太多了。”
451集團研究分析師John Stanley 稱,PUE和WUE量化了那些被純能耗指標所忽視的基本元素。這三個指標綜合起來可以讓你考慮更為全面。Washburn舉例稱,如果你的主要電力來源是碳,那么你的PUE值可能會很低,但是CUE值卻會很高。Fieldview 解決方案公司首席戰(zhàn)略官David Schirmacher稱,相反,如果你依賴于水力發(fā)電或是更為高效的冷卻系統(tǒng)——這類冷卻系統(tǒng)往往要耗費更多的水,那么你可能有一個很低的PUE 值和CUE值,但是WUE值卻會很高。Winkler表示:“如果你看一個指標,而不看另外兩個指標,那么你就是在自欺欺人。”