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PUEPUE设立切合实际的期望值理解PUE理解PUE的测量，分析工具和流程提升PUE最佳方法提升PUE最佳方法VictorAvelar先生施耐德电气美国电力转换公司数据中心科学中心高级究分析师高级研究分析师StevenCarlini先生施耐德电气美国电力转换公司数据中心全球解决方案©2009APCbySchneiderElectric施耐德电气美国电力转换公司数据中心全球解决方案部高级总监PUE赛马典型的数据中心典型的数据中心极端的PUE目标●Google1.12信息来源…PUE报告…●微软“数据实验室”1.24微软第4代数据中心（PUE目标）112●微软第4代数据中心（PUE目标）1.12●大型数据中心的1.08高级设计师106就是我们要做的！高级设计师1.061.046要做的！©2009APCbySchneiderElectric让我们看看他们是怎样实现的让我们看看他们是怎样实现的….….5个关键的PUE概念什么是PUE合适的期望?PUE以数学为基础●PUE以数学为基础●它可以通过合理的方式和标准公式计算获得PUE的比较是困难的12●PUE的比较是困难的有效的PUE比较是严格依赖于共同的术语和假设来进行的●真正的PUE应该包含大楼基础系统中被数据中心使用的部分23大楼共用的这部分经常被忽略，而这些是需要公平的分配到数据中心运行中去。●冗余使PUE变得更糟余电源和制冷系统能降低因为余造成负载率降低34冗余电源和制冷系统能降低PUE，因为冗余造成负载率降低。●你的电费账单和效率（PUE）不是一回事两者是反比例关系，你可以合理的做出设计上的决定45两者是例关系你做设计决定公平比较不要忽视隐含的电气损失公平比较不要忽视隐含的电气损失©2009APCbySchneiderElectric公平比较，不要忽视隐含的电气损失公平比较，不要忽视隐含的电气损失“细节上难操作”=简单故事简单故事PUE代表多少额外的能耗支出被用于电源、制冷和其他保护IT设备的损耗和其他保护IT设备的损耗。PUE值越低越好，1最完美。整个故事但是●包含些什么?(入是什么,出是什么?)●年均值还是实时值?你需要问一些问题……年均值是实时值●负载率是多少？(负载率降低PUE值会降低)●处在什么地理位置?(例如,有”自然冷却”)请确保是“公平”比较请确保是“公平”比较©2009APCbySchneiderElectric请确保是“公平”比较请确保是“公平”比较PUE1.05?…计算一下这些数字1兆瓦数据中心100%负载输能耗1兆瓦数据中心，100%负载如何才能使能耗损失降低到只有50千瓦?PUE1.05=10501000输入能耗(IT负载能耗)PUE1.0550千瓦物理基础设施损耗如何才能使能耗损失降低到只有50千瓦?分阶段阐述方案kW损耗PUE方案损耗传统的物理基础设施方案5201.52目标:50kW损耗520kW损失16251.7501.8752.000152PUE全载（最好）传统物理基础设施方案520kW损失1.752.0011251.2501.3751.5001.625PUE1.52PUE注意这个分析是保守的还有其它的隐含1.251.50PUE©2009APCbySchneiderElectric1.0001.1250%20%40%60%80%100%%ITLoad注意:这个分析是保守的…还有其它的隐含损耗使之更难达到50KW的损耗。1.000%20%40%60%80%100%IT负载PUE1.05?…1兆瓦数据中心100%负载1兆瓦数据中心，100%负载方案kW损耗PUE分阶段阐述方案损耗传统物理基础设施方案5201.52无冷冻水机组，采用100%的水侧的经济节能方案3301.33TARGET:50kW损耗330kW损耗16251.7501.8752.000330kW损耗100%水能冷却1.752.0011251.2501.3751.5001.625PUE1.251.50PUE1.33PUE全载（最好）©2009APCbySchneiderElectric1.0001.1250%20%40%60%80%100%%ITLoad1.000%20%40%60%80%100%IT负载PUE1.05?…1兆瓦数据中心负载1兆瓦数据中心，100%负载方案kW损耗PUE分阶段阐述方案损耗传统物理基础设施方案5201.52无冷冻水机组，采用100%的水侧的经济节能方案3301.33目标:50kW损耗220kW损耗UPS运行在旁路，采用415V系统2201.2216251.7501.8752.000220kW损耗UPS运行在旁路1.752.0011251.2501.3751.5001.625PUE1.22PUE全载（最好）1.251.50PUE©2009APCbySchneiderElectric1.0001.1250%20%40%60%80%100%%ITLoad1.000%20%40%60%80%100%IT负载PUE1.05?…1兆瓦数据中心负载1兆瓦数据中心100%负载方案kW损耗PUE分阶段阐述方案损耗传统物理基础设施方案5201.52无冷冻水机组，采用100%的水侧的经济节能方案3301.33目标:50kW损耗140kW损耗UPS运行在旁路，采用415V系统2201.22采用空气侧的经济节能制冷方案,不用UPS1401.1416251.7501.8752.000140kW损耗空气能，不用不间断电源系统1.752.0011251.2501.3751.5001.625PUE1.14PUE全载（最好）1.251.50PUE©2009APCbySchneiderElectric1.0001.1250%20%40%60%80%100%%ITLoad1.000%20%40%60%80%100%IT负载PUE1.05?…1MW数据中心100%负载1MW数据中心，100%负载方案kW损耗PUE分阶段阐述方案损耗传统物理基础设施方案5201.52无冷冻水机组，采用100%的水侧的经济节能方案3301.33目标:50kW损耗50kW损耗UPS运行在旁路，采用415V系统2201.22采用空气侧的经济节能制冷方案,不用UPS1401.14无空调风扇501.0516251.7501.8752.00050kW损耗无环境空调扇1.752.0011251.2501.3751.5001.625PUEPUE全载（最好）1.051.251.50PUE©2009APCbySchneiderElectric1.0001.1250%20%40%60%80%100%%ITLoad1.000%20%40%60%80%100%ITLoadPUE1.10,对于位于普通地点的普通的数据中心，在常规预算下是不现实的在常规预算下是不现实的很大程度上，这些公司举例的目的是强化PUE的印象，但是他们拥有你没有的设备和资源：•特殊地理位置的选择(可以采用自然冷却)有你没有的设备和资源：•采用故障容错的系统（这样设备故障就不会造成影响)非标准服务器(例如符合NEBS电信级）没有UPS很少或者没有功率冗余•非标准服务器(例如,符合NEBS电信级）可以接受更恶劣简朴的条件还有很少或者没有功率冗余全部自然冷却没有空调风扇还有…•需要非常大的预算，来进行特别设计，满足绿色倡议没有空调风扇这些极端的策略很难适合于典型的企业数据中这些极端的策略很难适合于典型的企业数据中©2009APCbySchneiderElectric这些极端的策略很难适合于典型的企业数据中心这些极端的策略很难适合于典型的企业数据中心让我们看看标准算法●数据中心能效是一个棘手的问题，尚未建行业正在取得进展…立标准●PUE标准正在制定之中号白皮书讨论了标准计算的持●APC158号白皮书讨论了PUE标准计算的持续努力和成果。#158数据中心能效计算能效计算标准方法标准计算确保您公平比对标准计算确保您公平比对©2009APCbySchneiderElectric标准计算确保您公平比对标准计算确保您公平比对最大的问题:什么是入,什么是出?在PUE计算中，制冷子系统有时会被忘却当共用大楼制冷统时能耗必须按照数据中心的实际使用比例分担数据中心各子系统在PUE计算公式中,他们是属于？IT负载?物理基础设施?不包含?冷却塔池加热器√水处理√在PUE计算中经常漏算的部分管道结冰保护√空气压缩机√冷凝水泵√冷凝水泵√空气处理/净化空气能量√加热器√摘自APC白皮书158页表1井泵√©2009APCbySchneiderElectric遗漏这些就会造成遗漏这些就会造成PUEPUE计算错误计算错误PUEvs电费请勿将PUE作为唯一度量标准！它可能无法达表达所有问题数据中心设计更新它可能无法达表达所有问题数据中心设计更新电费PUE虚拟化/整合较好(降低)较差(提高)虚拟化/整合(降低)因为服务器容量的优化利用(提高)除非精简电源和冷却机以适应较低的IT负荷*较差服务器入口温度升高(提高)若服务器风扇耗电功率的增加超过因温度升高带来的冷却系统功率降低较好(降低)因为冷却系统效率更高降低注意注意“因果关系”“因果关系”©2009APCbySchneiderElectricAPC白皮书118虚拟化对效率的影响APC白皮书138入口温度升高对效率的影响©2009APCbySchneiderElectricWEB界面通过应用程序接口(API)便于实现与第效率仪表板通过应用程序接口(API)便于实现与第三方网页的集成各子系统的能量损失能源效率计算当前和历史的PUE值是基于现有IT负荷的实际情况为基础的©2009APCbySchneiderElectric洞察子系统的能耗损失和成本详情，了解那个子系统花费最高的实际情况为基础的各子系统能源费用的分项数字AichChCRSwPrauLiGeCrdiCrauUPCost(USD)ir-cooledhillerhilledwaterpumRAHwitchgearrimaryuxiliariesightingeneratorriticalpowerist.riticaluxiliariesPSmp©2009APCbySchneiderElectricBMS系统:数据中心主屏幕显示监测、控制、整体能源使用和PUE测控制整体能源使用和制冷设备加湿装置数据中心平面图数据中心管道加湿装置加热装置CRACs(计算机房空调系统)综合HVAC、控制、杂项、基础设施区PID整定报告IT设备UPS损失变压器及PDU损耗照明/主机房SquareD专门小组安全Vi专门小组Kw照明/主机房开关设备及发电设备损失泵装置(专用于数据中心CRAC装置)Veris专门小组Veris历史Veris历史综述综述4123PUE计算:157.3(total)÷88.3(IT)=1.78©2009APCbySchneiderElectricPUE=1.779数据中心效率计算器电源和冷却装置对能源成本的影响电源和冷却装置对能源成本的影响©2009APCbySchneiderElectricGo在线获得该工具的“动态版”tooltools.apc.com比较现实的PUE预估4平均值将会变得更好4平均值将会变得更好最差的将会大大改善3你的数据中心在哪呢？你的数据中心在哪呢？2PUE你的数据中心在哪呢？你的数据中心在哪呢？2最差普通200820181最佳普通2010©2009APCbySchneiderElectric2008201820132010©2009APCbySchneiderElectric“混合”战略采用模块化建设模式，满足每个IT系统的优先需求•高密度模块示例:6000平方英尺数据中心•低成本模块•高可用性模块(如：由额外冗余系统支持)©2009APCbySchneiderElectricPUE宣传vs.实际期望全面了解PUE一览表9●认识PUE●极低的PUE已变得越来越普遍，但许多是基于不完整数据，大部分不适合您的数据中心利在线权衡效率提高的投资回率9•利用在线工具权衡效率提高方