DB44_T 1560-2015 云计算数据中心能效评估方法.docx

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1、ICS.35.040L80备案号：47091-2015DB44广东省地方标准DB44/T15602015云计算数据中心能效评估方法2015-03-26发布2015-06-26实施广东省质量技术监督局发布DB44/T15602015前言本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由广东省质量技术监督局提出并归口。本标准起草单位：东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心、广州市标准化研究院、国云科技股份有限公司、东莞市中电云华信息技术有限公司、广东电子工业研究院有限公司、广州中熙信息科技有限公司。本标准主要起草人：谢学富、陈江玲、莫展鹏、胡长征、王海、王伟。本标准为首次发布。DB44/

2、T15602015云计算数据中心能效评估方法1范围本标准规定了云计算数据中心（以下简称“数据中心”）的能耗结构、能效评估指标及评测方法等内容。本标准适用于数据中心能效的测量及评估，能效评估结果可用于评估数据中心能耗效率状况，比较不同数据中心之间的能源效率、节能技术应用和能效管理情况，并可作为数据中心运营过程中的节能建设和能效评级的依据。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB28380-2012微型计算机能效限定值及能效等级YD/T2543-2013电信互联

3、网数据中心（IDC）的能耗测评方法3术语和定义YD/T2543-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1云计算数据中心cloudcomputingdatacenter支撑云服务要求的数据中心，包括场地、供配电、空调暖通、服务器、存储、网络、管理系统、安全等相关设施，具有高安全性、资源池化、弹性、规模化、模块化、可管理性、高能效、高可用等特征。3.2云计算数据中心能效评估assessmentofenergyefficiencyforcloudcomputingdatacenter对反映云计算数据中心能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行检测、计算、评估。注：本标准中能源是指电能。3

4、.3服务器虚拟化virtualizationofservers指将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台物理服务器变成多台相互隔离的虚拟服务器。3.4资源池resourcepool构成云计算数据中心的各类的物理、虚拟、逻辑资源的集合。1DB44/T156020153.5虚拟资源管理virtualresourcemanagement根据用户申请或用户对资源的操作请求，对资源池中的虚拟计算资源、虚拟存储资源、虚拟网络资源等进行申请、更改、查询、取消等操作的过程。4缩略语下列缩略语适用于本文件。CLF：制冷负载系数（CoolingLoadFactor）IDC：因特网数据中心（InternetDataC

5、enter）IT：信息技术（InformationTechnology）PDU：电源分配单元（PowerDistributionUnit）PLF：供电负载系数（PowerLoadFactor）PUE：电能利用效率（PowerUsageEffectiveness）pPUE：局部PUE（partialPUE）RER：可再生能源利用率（RenewableEnergyRatio）UPS：不间断电源（Uninterruptedpowersupply）5数据中心能耗结构数据中心的设备能耗由基础设施设备和IT设备消耗的能耗两部分组成，其中基础设施设备主要包括制冷设备、供配电系统、照明、安防以及其他消耗电能的

6、数据中心设施。IT设备主要是指数据中心中的计算、存储、网络等不同类型的设备，用于承载在数据中心中运行的应用系统，并为用户提供信息处理和存储、通讯等服务，具体类型包括服务器类、存储类、网络类、IT支撑类等。数据中心能耗结构图见图1。向数据中心之外的其它系统供电向数据中心之外的其它系统供电（如办公区域设备）发电机U列头柜配电机架PDU、总PS安全、照明IT设备负主供电电网配电系统载非主供电电网太阳能、风能等转换开关空调制冷系统图1数据中心设备电能能耗结构图2一级评估指标二级评估指标三级评估指标电能使用效率整体电能使用效率（PUE）-局部电能使用效率(pPUE)-基础设施设备电能使用效率制冷负载系数

7、（CLF）供电负载系数（PLF）节能技术应用程度IT设备节能技术应用程度服务器虚拟化资源调度节能设备智能节能供配电系统节能技术应用程度-制冷系统节能技术应用程度-可再生能源利用度-能效管理机制成熟度组织架构-管理制度-智能管理工具应用程度-DB44/T156020156数据中心能效评估指标6.1能效评估指标体系本标准从数据中心的电能使用效率、节能技术应用程度、可再生能源利用度和能效管理机制四个维度对数据中心进行评估，以形成对数据中心的整体能效评价。能效评估指标体系见图2。数据中心能效评估指标体系电能使用效率节能技术应用程度可再生能源利用率能效管理机制成熟度整体电能使用效率局部电能使用效率基础设

8、施设备电能使用效率IT设备节能技术应用程度供配电系统节能技术应用程度制冷系统节能技术应用程度能效管理组织能效管理制度能效管理工具应用程度图2能效评估指标体系6.2能效评估指标数据中心能效评估指标见表1。表1能效评估指标3PUE=.(1)DB44/T156020157数据中心能效指标评测方法7.1整体电能利用效率PUEPUE计算公式如下：PtotalPit式中：Ptotal数据中心总耗电；Pit数据中心中IT设备耗电；PUE整体电能利用效率。测量方法：按照YD/T2543-2013中5.2进行测量。7.2局部电能利用效率pPUEpPUE用于反映数据中心的部分设备或区域的能效情况，其数值可能大于或

9、小于整体PUE。pPUE适合用于基于集装箱或其它模块化单元构建的模块化数据中心，或者由多个建筑和机房构成的较大型数据中心的局部能效评估。在采用PPUE指标进行数据中心能效评测时，首先根据需要从数据中心中划分出不同的分区（也称为区）。一个多层数据中心建筑中的一个机房，或者一个集装箱数据中心的集装箱模块，都可以作为一个区。将数据中心划分为区0、区1、区m等m+1个分区，则分区i的局部PUE为：pPUEi=(Pmi+Piti)Piti.(2)CLF=.(3)式中：Pmi第i个分区的非IT设备耗电，i=1、2、m；Piti第i个分区的IT设备耗电；pPUEi局部电能利用效率。测量方法：按照YD/T25

10、43-2013中的5.2.2进行测量。7.3制冷负载系数CLFCLF计算公式如下：PcoolingPit式中：Pcooling制冷设备耗电；Pit数据中心中IT设备耗电；CLF制冷负载系数。测量方法：按照YD/T2543-2013中的5.2.3进行测量。7.4供电负载系数PLFPLF计算公式如下：4PLF=.(4)DB44/T15602015PpowerPit式中：Ppower供配电系统耗电；Pit数据中心中IT设备耗电；PLF供电负载系数。测量方法：按照YD/T2543-2013中的5.2.3进行测量。7.5资源调度节能资源调度节能评估内容如下：a)检查数据中心是否支持虚拟资源调度管理，通过

11、配置策略，实现虚拟资源的按需取用；b)检查数据中心是否支持持续监测所有物理主机和虚拟机的CPU及内存资源的分布情况和使用情况，根据虚拟机处理器能力、内存使用效率来设置物理服务器的资源上限，将其他物理服务器上的虚拟机迁移到未达到资源使用上限的物理服务器，实现关闭更多的物理服务器；c)检查数据中心是否支持基于负载均衡策略实现对多台虚拟机进行流量分发。7.6设备智能节能IT设备节能评估内容如下：a)检查IT设备经第三方公认认证机构检验的能效限定值是否符合GB28380-2012中3.3的要求；b)检查物理服务器设备是否采用了多核的芯片技术；c)检查物理服务器设备是否支持智能化芯片节能技术，能依据服务

12、器工作负载动态地调整处理器的频率和电压实现节能；d)检查物理服务器设备是否支持电源模块管理，能依据服务器工作负载进行工作模式的动态调整实现节能。7.7供配电系统节能技术应用程度供配电系统节能技术应用程度评估内容如下：a)检查供配电系统是否选择低损耗、节能环保、具有抗谐波能力及较高过载能力的变压器，并合理配置使用变压器，根据变压器的负载率及时进行负荷调整，均衡三相负荷，提高负荷率；b)检查供配电系统是否采取措施减少线路损耗，包括变压器应深入机房负荷中心，使供电距离最短，适当提高配电线路运行电压，尽量减少导线长度，增大导线截面积，按导线经济电流密度分配负荷；c)检查供配电系统是否采用无功功率自动补

13、偿装置，提高功率因数；d)检查供配电系统是否采用动态的集中监控系统，包括利用智能化检测仪表可对设备用电量进行远程监测、统计、分析、控制电能消耗状况；e)检查供配电系统是否根据负荷等级，合理配置UPS系统，提高UPS的负荷率。7.8制冷系统节能技术应用程度制冷系统节能技术应用程度评估内容如下：a)检查制冷系统是否采用采用气流组织优化设计；b)检查制冷系统是否采用节能型空调来降低能耗。节能型空调指具备比普通传统空调能效比更高的空调，如变频空调、智能温控空调等；5RER=.(6)DB44/T15602015c)检查制冷系统是否采用智能化监控系统,能采集机房环境温度和湿度的实时数据，并根据数据变化对空

14、调的运行进行调节和整体监控；d)检查制冷系统是否利用自然冷源。自然冷源是指存在于大自然的可以利用的环境冷源，包括冷空气，地下水等。7.9可再生能源使用率可再生能源使用率的测量方法应按照YD/T2543-2013中5.2.3进行测量，其计算公式如下：PrPtotal式中：RER可再生能源使用率；Pr可再生能源供电；Ptotal数据中心总能耗。7.10能效管理机制成熟度能效管理机制成熟度评估内容如下：a)检查数据中心组织建设：是否成立数据中心节能工作小组，有效开展日常节能事务管理；是否实施节能管理精细化管理，建立日志管理系统，定期统计、计算分析PUE等指标，并不断提升；b)检查数据中心制度建设：是

15、否建立并完善节能管理制度，明确组织结构、岗位职责、工作流程、奖惩措施等，及时进行服务管理制度的培训和宣贯；c)检查数据中心能效管理工具应用情况：是否实施集成化管理。通过整合电力、制冷及IT设备集中管理软件管理机房设备，并实现IT管理软件互相通信，互联互动，达到IT和基础设施的集成化管理。8评估结果及应用8.1数据记录及发布要求数据中心应按照YD/T2543-2013中5.3的要求进行周期测量及记录能效指标数值。数据中心公布能效指标数值时，应符合YD/T2543-2013中6的要求。8.2能效评级及改进数据中心能效管理机构应在运营过程中通过自我评测或邀请第三方公认检测机构定期对能效指标体系进行评

16、估，并依据评估结果形成总体能效等级评价，此评价应对服务使用者进行公开，作为服务使用者选择购买服务的参考依据。同时数据中心能效管理机构应依据评估结果，对能效指标实施整改计划和方案，持续提升能效等级。数据中心的整体能效等级划分方法见附录A。6项目得分评分依据（本标准正文中对应章节）组织架构0，57.11中a项管理制度0，57.11中b项智能管理工具采用程度0，57.11中c项项目得分评分依据（本标准正文中对应章节）IT设备节能技术应用程度0，97.5、7.6供配电系统节能技术应用程度0，1177制冷系统节能技术应用程度0，117.8分数（42,52（36,42(28,36(12,28(0,12PU

17、E1,1.5)1.5,1.8)1.8,2.2)2.2,3)3分数02RER00DB44/T15602015附录A（规范性附录）数据中心整体能效评级A.1电源使用效率（评估分数值范围：0,52）PUE对应的分数的计算公式为：PUE分数=72-20*PUE平均值，其中PUE平均值为连续12个月测量值的平均值。PUE对应分数范围为见下表A.1。表A.1A.2节能技术应用程度（评估分数值范围：0,31）根据数据中心节能技术应用程度进行评分，见下表A.2。表A.2A.3可再生能源利用率（评估分数值范围：0,2）根据可再生能源利用情况进行评分，见表A.3。对应分数值范围：0,2。表A.3A.4能效管理机制成熟度（评估分数值范围：0,15）根据数据中心节能技术应用程度进行评分，见下表A.4。表A.47分数0，60（60,75（75,85（85,95（95,100评级低能效中低能效中能效中高能效高能效DB44/T15602015A.5整体能效评级由以上项目的总得分，按照以下表A.5分级方法，可得到该数据中心对应的整体能效等级。表A.58DB44/T15602015DB44/T15582015