鉴于数据中心的固有特征,其资源利用率问题是数据中心的一个不可小视的问题,如何有效提高其资源利用率,尤其是能源(特别是电能使用效率),成为数据中心的重大课题。为此,我国国家标准GB/T 32910.2-2017《数据中心 资源利用 第2部分:关键性能指标设置要求》对数据中心资源利用率方面的关键性能指标(KPI)的设置提出了要求。所谓数据中心的关键性能指标(KPI,Key Performance Indicator),是指用于反映数据中心内一个或多个系统资源利用情况的度量值。
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一、关键性能指标(KPI)描述
1、概述
建立关键性能指标(KPI)应反映数据中心的系统设施对某种资源的利用状况,应描述该KPI 所对应的数据中心的空间、逻辑、系统等边界条件。KPI 应适用各种业务类型的数据中心,且能够通过KPI反映数据中心在其全生命周期(包括:设计、建设、运维、改造)过程中相应资源的利用情况。在使用KPI 对数据中心进行资源利用状况评价时,使用者应关注影响该 KPI 量值的数据中心的边界条件等因素。下表1-1描述了关键性能指标(KPI)的通用要求。
表 1-1:关键性能指标(KPI)的通用要求
2、KPI与数据中心边界
数据中心的边界可用其所容纳的周界、空间或设备来界定,数据巾心的边界决定了 KPI 所涉及的范围和内容。跟踪测算KP I 应具有清晰的边界定义,数据中心边界条件包括物理空间、逻辑范围等相关条件。数据中心的物理范围包括建筑物内的如下表1-2-1所述的区域;数据中心的设备应包括IT及通信基础设施、供电系统的基础设施、制冷系统基础设施、照明与安防及消防系统基础设施等四部分,下表1-2-2给出了各部分所包含的具体设施内容,但并不限于。
表 1-2-1:数据中心的物理范围
表 1-2-2:数据中心的设备范围
当数据中心边界条件描述为整体空间和用能负载时,应同步描述数据中心的空间和其内部设备等评估数据中心的关键要素。为准确反映数据中心资源效率的变化,当其边界发生改变时应同时对相关KP I 进行更新。当对数据中心的KPI 进行披露时,应同步披露该数据中心的相关边界条件。数据中心所属的全部对象(包括水、电等资源)皆应包含在数据中心的边界内。建立KPI 时所需描述的边界应包含在数据中心的边界内,如局部PUE(pPUE)所规定的边界是数据巾心边界的一部分。
二、KPI的用途与描述方法
1、用途
通过关注数据中心KPI的变化并采取适当措施可提高数据中心的资源利用效率,例如:能源或资源消耗的最小化、促进实现数据中心对资源的最佳使用、推动资源再利用以及可再生能源利用等。通过关注KPI 可实现提升和改进能效测量和检测手段。
通过数值形式展现的KPI,可通过以时间为坐标用图表方式描述其变化趋势。由于单个KP I 数值形式的多样性,不宜将KPI 进行组合,或通过可视化形式(例如:网状图)在不同数据中心之间进行比较。除非特别说明,不应将多个KPI 整合为一个复合KPI,不能将KPI 用于不同数据中心间的资源效率比较。
2、描述方法
数据中心KPI的描述方法至少应包括如下表2-2中的内容。
表 2-2:数据中心KPI描述方法的内容
三、KPI示例
1、概述
建立KPI 是用以评价支持数据中心正常运行所利用和拥有的物力、财力、人力等各种形式资源的利用情况,下表3-1给出了11种现有数据中心KPI。由表可知,电能使用效率(EEUE)和可再生能源利用率(REF)应是数据中心较为重要的两个KPI。
表 3-1:常用数据中心KPI示例
2、电能使用效率(EEUE)
电能使用效率(EEUE,Electric Energy Usage Effectiveness)是反映数据中心电能利用的KPI。EEUE 定义为数据中心整体能耗与IT 设备能耗之间的比值。通过EEUE 可以达成下表3-2-1所述的目的。
表 3-2-1:EEUE用以达到的目的
EEUE 反映了数据中心基础设施的电能使用效率,此指标与数据中心所处地理环境气候及采用的制冷方式、安全等级、IT 设备使用负荷率、IT设备运行特点、数据中心运行维护特点等因素相关。电能使用效率(EEUE)的特点及关注点可详见下表3-2-2。
表 3-2-2:EEUE的特点及关注点
由于数据中心存在配电损耗和制冷系统能耗, EEUE 值计算结果不会小于1。EEUE 指标主要考虑了三种能耗:IT 设备能耗、配电损耗和制冷系统能耗。计算EEUE 时不考虑热回收、可再生能源利用带来的节能效果,因为上述措施的节能效果并不影响数据中心电气、制冷等基础设施系统的电能使用效率,因此EEUE 实测值不能小于1。如果用热电联产、热回收、自发电等节能措施,可利用数据中心其它KPI 进行衡量。在国家标准GB/T 32910.3《数据中心 资源利用 第3部分:电能能效要求和测量方法》中对数据中心的EEUE的等级、影响的因素、测量和计算方法进行了详细的规定。
欲详细了解GB/T 32910.3标准关于数据中心EEUE 量值测量与计算相关要求的请进入。
对EEUE 进行披露时,应提供相应的测量周期和测量频率。在未考虑相关因素的情况下, EEUE的实测值不适用二个不同数据中心之同的比较,如需进行不同数据中心EEUE 值的比较,需要考虑数据中心所处的地理气候环境、安全等级和IT 设备使用负荷率的影响,以及EEUE 测量方法选择的一致性。
3、可再生能源利用率(REF)
可再生能源利用率(REF,Renewable Energy Factor)是反映数据中心可再生能源利用的KPI。REF 是反映数据中心可再生能源的度量值,通过采取相应措施改善REF,可提高数据中心的可用性并降低其对不可再生能源的依赖度。可再生能源利用率的定义是数据中心具有所有权的可再生能源与数据中心的总能源消耗的比值。在数据中心内使用可再生能源可以减少数据中心运行费用中的电费支出。
可再生能源利用率(REF)是一个年度内的平均指标,其中电能的单位是kW·h。在数据中心具有所有权的可再生能源的统计测量范围内包括:数据中心实际消耗的可再生能源和数据中心具有所有权的可再生能源。但要遵循以下规定,如数据中心自建太阳能发电系统,并且将一部分自发电能出售给其它单位,则该部分被出售的电能不能计入REF 的计算。在我国国家标准GB/T 32910.4《数据中心 资源利用 第4部分:可再生能源利用率》中对数据中心可再生能源利用率(REF)的测量、计算做出了具体的要求。
欲详细了解GB/T 32910.4标准关于数据中心REF量值计算要求的请进入。
我国国家标准GB/T 32910.2《数据中心 资源利用 第2部分:关键性能指标设置要求》详细的规定了数据中心KPI的设置要求,若要求详细了解的请查阅下附件。
附件:GB/T 32910.2-2017《数据中心 资源利用 第2部分:关键性能指标设置要求》
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