鑒于數據中心的固有特征,其資源利用率問題是數據中心的一個不可小視的問題,如何有效提高其資源利用率,尤其是能源(特別是電能使用效率),成為數據中心的重大課題。為此,我國國家標準GB/T 32910.2-2017《數據中心 資源利用 第2部分:關鍵性能指標設置要求》對數據中心資源利用率方面的關鍵性能指標(KPI)的設置提出了要求。所謂數據中心的關鍵性能指標(KPI,Key Performance Indicator),是指用于反映數據中心內一個或多個系統資源利用情況的度量值。
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一、關鍵性能指標(KPI)描述
1、概述
建立關鍵性能指標(KPI)應反映數據中心的系統設施對某種資源的利用狀況,應描述該KPI 所對應的數據中心的空間、邏輯、系統等邊界條件。KPI 應適用各種業務類型的數據中心,且能夠通過KPI反映數據中心在其全生命周期(包括:設計、建設、運維、改造)過程中相應資源的利用情況。在使用KPI 對數據中心進行資源利用狀況評價時,使用者應關注影響該 KPI 量值的數據中心的邊界條件等因素。下表1-1描述了關鍵性能指標(KPI)的通用要求。
表 1-1:關鍵性能指標(KPI)的通用要求
2、KPI與數據中心邊界
數據中心的邊界可用其所容納的周界、空間或設備來界定,數據巾心的邊界決定了 KPI 所涉及的范圍和內容。跟蹤測算KP I 應具有清晰的邊界定義,數據中心邊界條件包括物理空間、邏輯范圍等相關條件。數據中心的物理范圍包括建筑物內的如下表1-2-1所述的區域;數據中心的設備應包括IT及通信基礎設施、供電系統的基礎設施、制冷系統基礎設施、照明與安防及消防系統基礎設施等四部分,下表1-2-2給出了各部分所包含的具體設施內容,但并不限于。
表 1-2-1:數據中心的物理范圍
表 1-2-2:數據中心的設備范圍
當數據中心邊界條件描述為整體空間和用能負載時,應同步描述數據中心的空間和其內部設備等評估數據中心的關鍵要素。為準確反映數據中心資源效率的變化,當其邊界發生改變時應同時對相關KP I 進行更新。當對數據中心的KPI 進行披露時,應同步披露該數據中心的相關邊界條件。數據中心所屬的全部對象(包括水、電等資源)皆應包含在數據中心的邊界內。建立KPI 時所需描述的邊界應包含在數據中心的邊界內,如局部PUE(pPUE)所規定的邊界是數據巾心邊界的一部分。
二、KPI的用途與描述方法
1、用途
通過關注數據中心KPI的變化并采取適當措施可提高數據中心的資源利用效率,例如:能源或資源消耗的最小化、促進實現數據中心對資源的最佳使用、推動資源再利用以及可再生能源利用等。通過關注KPI 可實現提升和改進能效測量和檢測手段。
通過數值形式展現的KPI,可通過以時間為坐標用圖表方式描述其變化趨勢。由于單個KP I 數值形式的多樣性,不宜將KPI 進行組合,或通過可視化形式(例如:網狀圖)在不同數據中心之間進行比較。除非特別說明,不應將多個KPI 整合為一個復合KPI,不能將KPI 用于不同數據中心間的資源效率比較。
2、描述方法
數據中心KPI的描述方法至少應包括如下表2-2中的內容。
表 2-2:數據中心KPI描述方法的內容
三、KPI示例
1、概述
建立KPI 是用以評價支持數據中心正常運行所利用和擁有的物力、財力、人力等各種形式資源的利用情況,下表3-1給出了11種現有數據中心KPI。由表可知,電能使用效率(EEUE)和可再生能源利用率(REF)應是數據中心較為重要的兩個KPI。
表 3-1:常用數據中心KPI示例
2、電能使用效率(EEUE)
電能使用效率(EEUE,Electric Energy Usage Effectiveness)是反映數據中心電能利用的KPI。EEUE 定義為數據中心整體能耗與IT 設備能耗之間的比值。通過EEUE 可以達成下表3-2-1所述的目的。
表 3-2-1:EEUE用以達到的目的
EEUE 反映了數據中心基礎設施的電能使用效率,此指標與數據中心所處地理環境氣候及采用的制冷方式、安全等級、IT 設備使用負荷率、IT設備運行特點、數據中心運行維護特點等因素相關。電能使用效率(EEUE)的特點及關注點可詳見下表3-2-2。
表 3-2-2:EEUE的特點及關注點
由于數據中心存在配電損耗和制冷系統能耗, EEUE 值計算結果不會小于1。EEUE 指標主要考慮了三種能耗:IT 設備能耗、配電損耗和制冷系統能耗。計算EEUE 時不考慮熱回收、可再生能源利用帶來的節能效果,因為上述措施的節能效果并不影響數據中心電氣、制冷等基礎設施系統的電能使用效率,因此EEUE 實測值不能小于1。如果用熱電聯產、熱回收、自發電等節能措施,可利用數據中心其它KPI 進行衡量。在國家標準GB/T 32910.3《數據中心 資源利用 第3部分:電能能效要求和測量方法》中對數據中心的EEUE的等級、影響的因素、測量和計算方法進行了詳細的規定。
欲詳細了解GB/T 32910.3標準關于數據中心EEUE 量值測量與計算相關要求的請進入。
對EEUE 進行披露時,應提供相應的測量周期和測量頻率。在未考慮相關因素的情況下, EEUE的實測值不適用二個不同數據中心之同的比較,如需進行不同數據中心EEUE 值的比較,需要考慮數據中心所處的地理氣候環境、安全等級和IT 設備使用負荷率的影響,以及EEUE 測量方法選擇的一致性。
3、可再生能源利用率(REF)
可再生能源利用率(REF,Renewable Energy Factor)是反映數據中心可再生能源利用的KPI。REF 是反映數據中心可再生能源的度量值,通過采取相應措施改善REF,可提高數據中心的可用性并降低其對不可再生能源的依賴度。可再生能源利用率的定義是數據中心具有所有權的可再生能源與數據中心的總能源消耗的比值。在數據中心內使用可再生能源可以減少數據中心運行費用中的電費支出。
可再生能源利用率(REF)是一個年度內的平均指標,其中電能的單位是kW·h。在數據中心具有所有權的可再生能源的統計測量范圍內包括:數據中心實際消耗的可再生能源和數據中心具有所有權的可再生能源。但要遵循以下規定,如數據中心自建太陽能發電系統,并且將一部分自發電能出售給其它單位,則該部分被出售的電能不能計入REF 的計算。在我國國家標準GB/T 32910.4《數據中心 資源利用 第4部分:可再生能源利用率》中對數據中心可再生能源利用率(REF)的測量、計算做出了具體的要求。
欲詳細了解GB/T 32910.4標準關于數據中心REF量值計算要求的請進入。
我國國家標準GB/T 32910.2《數據中心 資源利用 第2部分:關鍵性能指標設置要求》詳細的規定了數據中心KPI的設置要求,若要求詳細了解的請查閱下附件。
附件:GB/T 32910.2-2017《數據中心 資源利用 第2部分:關鍵性能指標設置要求》
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