在本文中，將介紹采用DCIM這個數(shù)據(jù)中心管理工具來管理IT設備、容量、電力和成本的方法。

量身定制的DCIM

DCIM供應商們宣稱其提供所謂的一個“包治百病”或“一刀切”的DCIM解決方案，而通常并不是滿足客戶的個性化業(yè)務需求定制的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心所有者想采用DCIM解決所其面臨問題。這些“解決方案系統(tǒng)”旨在解決IT和設施的所有重點問題，然而這些產品和解決方案往往專注于一個或兩個優(yōu)先事項，卻未能滿足數(shù)據(jù)中心運營商的所有功能需求。為了解決這個問題，一些DCIM供應商根據(jù)客戶的需求也提供模塊化的軟件包。例如，數(shù)據(jù)中心托管供應商可能會對空調制冷和電源管理子系統(tǒng)的控制更感興趣，而小型企業(yè)的數(shù)據(jù)中心可能需要直接監(jiān)視數(shù)據(jù)中心空間系統(tǒng)，并依賴于數(shù)據(jù)中心設施的工作人員進行控制和維護。

該數(shù)據(jù)中心的業(yè)主必須問自己的問題是“我需要什么來管理數(shù)據(jù)中心嗎?”，“從我的數(shù)據(jù)中心需要什么知名度，管理正在進行的操作和規(guī)劃未來?”人們要考慮兩種不同的情況：數(shù)據(jù)中心(1)是一種新構建的采用機架式PDU計量的數(shù)據(jù)中心，而數(shù)據(jù)中心(2)是一個遺留的數(shù)據(jù)中心設施，沒有機架電源監(jiān)控能力，但其一直是使用現(xiàn)有的樓宇管理系統(tǒng)(BMS)系統(tǒng)監(jiān)控基礎設施和電子表格，以便跟蹤輸出能力和客戶的電表讀數(shù)。人們爭辯說，數(shù)據(jù)中心(2)的要求與數(shù)據(jù)中心(1)有很大不同。這可能是因為數(shù)據(jù)中心(2)可以選擇BMS與DCIM解決方案，將利用電子表格進行人工輸入電源的指標參當選，而數(shù)據(jù)中心(1)可能采用DCIM收集現(xiàn)場機架電源的數(shù)據(jù)和監(jiān)控每個電路的用電量。數(shù)據(jù)中心(2)的運營商可能已經發(fā)現(xiàn)了其局限性，并對其容量極限有著很好的理解，而數(shù)據(jù)中心(1)依托DCIM平臺進行管理。

數(shù)據(jù)中心供應商之間的共性是，他們都希望對其經營成本、效率、能力管理和預測能力有著一個明智的處理。

在數(shù)據(jù)中心生活的某一點中，在組織的某個層次上，有人會嘗試預測能源消耗和成本。人們在這方面也實施了一些努力，并采用一個電子表格的形式建立在一個設施的模型(見圖1)。這是一個勞動密集的任務，因為這個問題也不是一成不變的：隨著加載，環(huán)境溫度和工作條件的不同，其設備性能特點會有所不同。而這個任務太繁重，不能采用人工解決。

   圖1 人工解碼數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)

DCIM添加了火箭科學

要正確理解成本，首先必須解決工程問題。這是在預測建模增加了一些火箭科學，這是對DCIM的工作流模型的分析(見圖2)。

           圖2 調整后的DCIM的工作流模型

在引用建模性能的背景下，指的是數(shù)據(jù)中心設施的功能。例如，改變IT負載的計算機房空氣處理(CRAH)單元，或冷水機組不斷變化的環(huán)境條件和負荷的行為。

經常有人問：“我們如何計算或模擬預期的性能?”答案很簡單：數(shù)據(jù)中心中的每一個設備的性能都可以通過一個數(shù)學模型來確定。而數(shù)據(jù)中心供應商具備這個信息庫，無論是UPS、變壓器、風扇或水泵的負載與效率。圖3顯示了一個特定的制冷機對環(huán)境溫度和負載的性能系數(shù)。

圖3 制冷機組的不同冷卻負荷和凝結空氣溫度的性能系數(shù)

圖3曲線的主要特征是當冷凝器溫度升高超過30°C時，當冷卻負荷接近100%時，能效比急劇下降。在圖3中的冷水機組的復雜性是一個單一的子系統(tǒng)組件中集中了各種數(shù)據(jù)中心的關鍵組件，這些組件的設備中的功率和熱量的分布之間相互作用。例如，制冷機組在冷卻負荷時從配電板或面板的電源進行供電，表示機械裝置和電氣裝置之間的相互作用。

模型DCIM背后的框架

DCIM是什么，業(yè)界對此應該沒有一個統(tǒng)一的定義。而DCIM可以解決用戶的數(shù)據(jù)中心各種問題，這種想法是錯誤的。然而現(xiàn)實是，DCIM應該提供一個更深入了解基礎設施的能耗和性能的視圖，并且在人們關注的領域，需要解決數(shù)據(jù)中心設施主要的隱患。

解鎖真正預測數(shù)據(jù)中心的成本和能源的能力，DCIM應該能夠提供對未來的預測，讓數(shù)據(jù)中心運營商知道數(shù)據(jù)中心不同的負載和溫度條件下的反應，以及跟蹤項目的主要設施的利用能力。這一個方法是通過性能模型體現(xiàn)的，其中包括在電力和冷卻鏈的主要機械和電氣基礎設施(見圖4)。該模型取代了以前繁重的手工構造的模型(見圖1)。

圖4 確定電源和冷卻鏈的組合數(shù)據(jù)中心的性能模型(藍色連接代表的是電源鏈，紅色連接代表的是冷卻鏈)。

該模型的目的是警告設備人員是否通過讀取儀表讀數(shù)，得知設備處于一個健康的姿態(tài)，還是屬于可接受范圍內的情況。為什么這個能力很重要?我們怎么知道從電表或制冷參數(shù)是正確的嗎?由現(xiàn)場人員提供的共同的反應是“我們校準我們的儀表，”這完全忽略了點。這個儀表是提供了讀數(shù)，但其并不會智能提供數(shù)據(jù)中心擁有者的負荷在什么溫度條件下是健康的。以汽車儀表盤為例，駕駛者在駕駛之前，需要根據(jù)儀表參數(shù)做出決定。如果沒有這個信息報，例如，燃油表和車速表，那么汽車就像在黑暗中駕駛一樣。

當然，這種模式必須配合DCIM平臺。首先要確定的東西是需要管理的主要數(shù)據(jù)中心組件或功能。然后再確定設備的主要計量點，其次，要記錄的信息粒度。它可以是千瓦、安培、伏特、赫茲、轉速、°C、°F，以及相對濕度，但同樣重要的是一個適當?shù)挠涗涢g隔，如15分鐘，30分鐘或每小時。計量每一個移動和填充磁盤的數(shù)據(jù)，不能涉及到任何可操作的情報是一個糟糕的投資。作為一個指南，選擇1%到10%的人能夠進行認真地閱讀和評論。例如問實際上將每機架計量的時候，只需要管理行級或PDU級的電源。

圖5跟蹤數(shù)據(jù)中心對設計性能：(a)找到合適的儀表(b)進行時間、精力和成本跟蹤。

在圖5的(a)中所示的例子中，儀表被提名和數(shù)據(jù)中心的關鍵性能指標(KPI)跟蹤與預期設計性能(參見圖5b)。區(qū)別在哪里開始，見圖(5b)。它只是通過繪制的健康預期的設計從模型讀取可見。發(fā)散的常見原因是人工干預，其中有人已經改變了設置，冷卻系統(tǒng)或系統(tǒng)已經響應產生不利于載荷狀況，但只是在一定程度上還尚未成為危險項目。如果早按照圖5檢測(b)所示，設施人員能及時處理，并試圖恢復分歧的差距，并將數(shù)據(jù)中心帶回到設計。

通過DCIM分析和數(shù)據(jù)存儲功能的計算和存儲，對有關的機械和電氣設備之間的相互作用，可以為電力和熱鏈模型實施每小時的預測分析，參見圖4中的數(shù)據(jù)中心的性能。該模型的輸入是測量數(shù)據(jù)中心的IT負載和外部環(huán)境溫度。這些數(shù)據(jù)可以從設備的儀表或其他儀表設備進行實際記錄(參見圖5b)。

DCIM作為決策工具

上一節(jié)討論了DCIM可以配備協(xié)助設備人員，通過跟蹤設備對設計性能進行完善，而且也促使高級管理人員或工程人員問，“我怎么沒有什么報酬?”

鑒于工程問題可以通過性能模型在圖4中得到解決，報告活動的指標成為一件容易的事。這些指標可能包括客戶級PUE，總成本和交付成本(美元/千瓦時)的類型，為高級管理層提供商業(yè)智能和決策能力。圖6顯示了在圖4中建模的數(shù)據(jù)中心中每個客戶的分配的度量標準。輸出來自工程模型，認為能源管理費用，是基于成本的資本和維護成本的指標。考慮圖6(a);分配客戶IT的PUE(1)比IT(2)和IT(3)要高很多。這一結果是作業(yè)績效模型圖4的結果，而由不同系列的UPS和不同類型CRAH單元組成的IT(1)，比IT(2)和IT(3)交付成本更高。

圖6從DCIM平臺啟用有用的KPI和商業(yè)智能。下圖顯示了三個不同的IT客戶在數(shù)據(jù)大廳1和數(shù)據(jù)大廳2的重要數(shù)據(jù)中心指標：(a)PUE分配，(b)支付成本，(c)美元/千瓦時，(d)數(shù)據(jù)中心配置的性能模型。

因此，性能模型因此只分配給IT(1)的貢獻能源和成本費用。此外，IT(1)相比IT(2)和IT(3)，其總成本在圖6(b)是較低的。此結果可能是由于IT(2)、IT(3)采用了更高的負載(即更多的IT千瓦時，但能量消耗較少)。此外，與IT(1)相比，IT(2)和IT(3)可能有更大的投資和維護成本，需要進行升級。

圖6(c)根據(jù)他們的活動模型，為每一個客戶分配美元/千瓦時?！皵?shù)據(jù)中心交付成本”是報告的成本效益真實的方式，可能比PUE對于高級管理層更有意義。例如，在第一個新數(shù)據(jù)中心的第一個兩到三年的壽命中，資本成本分量起支配作用不管PUE和運行效率。

圖7 數(shù)據(jù)中心交付成本的指標

按圖7中的定義，交付成本度量捕獲對千瓦時的攤余資金，維護成本和能源使用成本的IT負載提供。在使用美元/千瓦時這個定義時，通過IT(1)與IT(2)，IT(3)相比，更容易解釋客戶的成本效率，如圖6所示?？蛻鬒T(1)業(yè)務的成本為1.6美元/kwh，而其IT(2)和IT(3)則分別為0.6美元/kwh和0.8美元/kwh。雖然IT的總成本(2)和IT(3)高是因為他們使用更多的IT設備(見圖6b)。這些信息是非常敏感的，應該只在高級管理層或銷售團隊的手中。但它可以幫助企業(yè)決定重新談判的潛在處罰和/或決定從現(xiàn)有客戶釋放未使用的容量，以銷售空間給新客戶。

圖8  使用DCIM評估數(shù)據(jù)中心的升級選項

該模型需要從所有的主要數(shù)據(jù)中心項目的性能和數(shù)據(jù)的輸入，以允許在一個組件和/或系統(tǒng)級的數(shù)據(jù)中心容量利用率的評估。它有助于數(shù)據(jù)中心的計劃，并為即將到來的基礎設施維護和增強計劃，它可以幫助評估設施升級選項，而不需要長期的、復雜的、充滿錯誤的電子表格。圖8給出了一個10年的凈現(xiàn)值(NPV)為冷卻系統(tǒng)升級的計算，考慮到對能源的開銷，維修成本和所需的資本投資。在這種情況下，它很容易在較短的時間內評估升級選項的內部工程團隊，并排除那些不提供一個成本效益的商業(yè)案例。在圖8的基礎上，安裝Turbocor制冷機組10年以上將對成本沒有什么影響，而采用間接冷卻系統(tǒng)可以節(jié)約60萬美元。

結論

本文提供了一個可以補充DCIM分析準確地跟蹤數(shù)據(jù)中心消耗的電能，數(shù)據(jù)中心設計的性能和容量成本。這種方法的核心是其智能模式，可以告知數(shù)據(jù)中心所有者負載，溫度和變化對數(shù)據(jù)中心設施的影響。

這種方法允許數(shù)據(jù)中心所有者切實管理，并實現(xiàn)其期望的數(shù)據(jù)中民PUE值和成本目標水平。但其也使擁有者在任何實施前，可以測量其整體數(shù)據(jù)中心設施效率和成本變化的影響，其分析的輸出將符合設施、工作人員，以及高級管理層的要求。

在這方面的努力是有效的，需要相應的儀表，其輸出數(shù)據(jù)需要在適當?shù)臅r間間隔內存儲。這樣做需要將與現(xiàn)有的BMS或一些DCIM平臺進行集成。這么做可以應對由于從數(shù)據(jù)中心設施的不同硬件設備收集數(shù)據(jù)的不同難易程度的挑戰(zhàn)。

編輯：Harris

關鍵詞：ups電源參數(shù)http://m.preweds.com/list-3-1.html

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