【IT168 技术】　　电源使用效率(PUE)的测量给数据中心对比和改进电力使用提供了一个通用标准，但这个标准提供了大量的解释空间，许多组织会采用对自己有利的方法来解释，在这篇文章中，我们将分析PUE的潜在缺陷，并对PUE 2如何弥补这些缺陷做一些解释。

　　PUE的缺陷

　　PUE是评估和跟踪数据中心电源利用率的一种手段，通过这个指标可以帮助我们了解设施改进的效果，但我们很快陷入了PUE极限运动大赛，可以说，很多厂商宣称的PUE数值是不可信的，因为没有一家厂商能提供如何获取这些数值或如何测量的详细信息，因此PUE已经成了一个被操纵的数字。

　　2009年10月29日，Green Grid发布了PUE白皮书2.1版本，也就是现在人们经常引用的PUE v2，它提供了一个更准确报告PUE的手段，但仍然存在混乱，2011年5月17日，数据中心效率工作组(Data Center Efficiency Task Force，DCETF)发布了篇论文，阐述了测量和报告PUE的推荐方法。

　　几乎每个人都知道，PUE的定义非常简单，它等于输送给数据中心的功率除以IT设备真实使用的功率的值。

　　PUE=输送给数据中心的总功率/IT负载功率

　　PUE如果等于1.0是非常好的状态，这意味着所有输入功率全部被IT设备使用，也就没有制冷，没有照明，甚至没有布线，因为它们总是会消耗掉一部分电力的，从技术上来说这是不可能的，大多数传统数据中心的PUE值介于2.5至3.5之间，但新建造的数据中心和集装箱结构数据中心的PUE通常号称低于1.1，如果真是这样那就非常完美了。

　　那么是什么使PUE的数值变得如此低呢?很简单，减少分子或增加分母可以使PUE变得更小，PUE的值越小越好，因此近来出现了人为操纵的迹象，例如，有人选择了非常好的的测量时机，选择户外很冷，照明系统全部关闭，用户几乎不在线时测量，甚至关闭冗余制冷系统才进行测量，这种时候测得的PUE值当然会很低，但它的确已经远远偏离了事实。

　　从前面给出的等式可以得知，数据中心输入总功率越小，PUE可能越好，不知道你是怎么测量IT负载功率的，如果是读取的UPS输出功率，那么你还得加上PDU(配电装置)的传输损耗，布线损耗，机柜风扇用电等，这样才能让等式中的分母变大，使PUE变得更小，如果你数据中心的供电是建筑物内其它功能设施共享，如办公室，会议室，餐厅和大堂，或共享空调系统制冷机房或冷却塔，如果不能独立测量，那你需要精确估算数据中心输入功率，这对计算PUE是至关重要的。

　　PUE 2的改进

　　简单来说，PUE最初并不是为了用来对比数据中心之间的差异的，它只是一个跟踪独立数据中心周期时间内的能耗情况，操纵这个数字对数据中心自身而言一点好处也没有，获得准确的PUE值也是只为了内部改进，Green Grid一贯坚称PUE不应作为数据中心间攀比的指标，但怎么也阻止不了人们比较PUE的好奇心，于是引发了虚假PUE值的横行，不管怎样，即使要做比较，也应该有一个统一的基础，至少测量标准，测量方法应该保持一致。

　　PUE v2对PUE指标做了4个主要的改变

　　PUE v2确立了不同类型的PUE测量方法，Green Grid将其分成了1、2、3三个级，分别对应于基础级、中级和高级，DCETF增加了更基础的第4级，以PUE0到PUE3进行标识，级别越高越严格，接下来我将重点介绍DCETF定义的PUE0，PUE1，PUE2和PUE3。

　　除PUE 0外，所有测量结果都必须转换成能量，意味着要引入时间组件，如用千瓦每小时来代替千瓦，它必须包括所有输入能源，如气体燃烧产生的热量必须转换成千瓦每小时，此外，所有测量结果必须是在指定时间点测量的，至少要持续测量一年。

　　PUE v2现在规定办公室，NOC等消耗的能量也必须包括在PUE计算公式内。

　　PUE v2也明确了可再生能源，如风和太阳能的利用，对PUE没有影响，PUE与能源来自哪里，是什么能源完全无关。

　　下面总结一下PUE v2的四大不同点，了解每个级别的最低要求，以及为什么不应该拿PUE来进行对比。

　　PUE0：相当于原来的PUE，它仍然是在离散的时间点测量的数据中心总输入功率和IT负载功率，主要的改进是现在它规定读数采用IT设备利用率峰值期间的数值，PUE0不能展现动态负载的影响，因此测量时机的不同，最终的结果偏离很大。此外，IT负载功率采用UPS的输出会增加非IT开销，如PDU损耗，机柜风扇损耗等。PUE0仍然是基于功率而非能量，因此它只能用于100%电力驱动的数据中心，目前没有办法校准不同燃料。简短来说，用于跟踪独立数据中心各种变化的效果还是很有用的，但PUE0不应该用于不同数据中心之间的对比，即使它们的设计是一样的。

　　PUE1：这是第一级基于能源或电源消耗计算的新PUE，它需要过去12个月内的总的千瓦每小时数值，所有燃料类型产生的能量都将转换成通用值，即千瓦每小时，与PUE0相比，这是最主要的一个改进，但它仍然沿用了UPS输出作为IT负载能量，因此有可能犯PUE0计算IT负载同样的错，根据实际情况，这些错误会不同程度影响到PUE的值。如果没有PDU，没有机柜风扇，以及其它一切都按照PUE1方法进行测量，最终计算出的PUE值应该非常接近真实值。

　　PUE2：PUE1和PUE1唯一不同的地方是IT负载能量的测量方法，PUE2是汇总的PDU的输出，正如前面提到的，如果输电线路没有用到PDU，PUE1和PUE2之间的差别就很小了。

　　PUE3：这是最准确的PUE测量方法，最终所有数据中心都会热切希望采用这种测量方法，它需要精确测量12个月内每个IT设备输入功率，目前只有少数数据中心有能力做到这一步，但毫无疑问这是最精确的方法。在我看来，任何声称低于1.3的PUE都是扯淡，除非所有设施设备全部按照PUE3级建造。

　　现在我们应该知道PUE值的准确测量方法，在拿PUE1、PUE2或PUE3的数值进行比较时，应该让测量时间点保持一致，这样才有可比性，其实它们也是苹果和橘子的关系。

　　PUE v2消除了含糊不清的地方，它提供了几种不同的测量方法，使得大多数人计算自己PUE值成为可能。

　　PUE v2也为PUE值建立了4个等级，对于新建或重新改造的数据中心，全方位的计量应该纳入设计之中，这样数据中心才能真正成为能源使用效率高的设施。