Коэффициент DCeP поможет оценить полезность ЦОД

Консорциум The Green Grid анонсировал новую метрику для оценки объема «полезной работы», осуществляемой с помощью дата-центра. Разработка этой метрики, получившей название коэффициент энергетической производительности ЦОД (Data Center Energy Productivity; DCeP) велась на протяжении пяти лет. Процесс был очень напряженным, так как участвующие в разработке DCeP стороны очень долго не могли прийти к общему знаменателю по поводу определения нового коэффициента The Green Grid. Сообщается, что новая метрика позволит обойти многие недостатки активно используемого в настоящее время коэффициента эффективности использования энергии ЦОД (Power Usage Efficiency; PUE) за счет вовлечения в процесс расчета ряда дополнительных факторов, касающихся среди прочего и бизнеса компании, которой принадлежит анализируемый дата-центр.

«Совокупный объем трафика, проходящего через дата-центры на глобальном уровне, по оценкам экспертов, в период с 2012 по 2017 гг. вырастет в три раза. И хотя дата-центры становятся все более энергоэффективными, общий объем потребляемой ими электроэнергии будет расти «, сказал главный инженер и главный архитектор подразделения Server Power Management корпорация Intel, а также член правления The Green Grid Дев Бодас. «В условиях растущего спроса на вычислительные мощности ЦОД и увеличения цен на энергоносители для владельцев дата-центров и их операторов крайне важно научиться эффективно мониторить, оценивать и повышать энергоэффективность подконтрольных объектов, используя метрики, касающиеся энергоэффективности и выбросов парниковых газов. Вот почему разработанный нами коэффициент является таким важным».

Метрика DCeP, представляет собой уравнение, с помощью которого можно найти количественное значение полезной работы, осуществляемой дата-центром, учитывая количество потребляемой им электроэнергии. Консорциум The Green Grid имеет огромный опыт в области количественной оценки эффективности дата-центров: его специалисты разработали многие метрики, активно используемые сегодня. Примером может служить коэффициент PUE, для расчета которого необходимо сравнить общее энергопотребление ЦОД с величиной электроэнергии, используемой IT-оборудованием. Коэффициент DCeP, в свою очередь, как уже упоминалось выше, позволяет компаниям определять «полезную работу» ЦОД с оглядкой на свой бизнес. Приведем наглядный пример: владелец сети розничных магазинов в качестве меры для оценки полезной работы может использовать количество продаж, в то время как компания, владеющая поисковой системой, может использовать число успешно выполненных поисковых запросов.

Сложности при определении производительности

Усилия The Green Grid по разработке метрики энергетической производительности ЦОД осложнялись различиями в том, как интернет-компании измеряют «полезную работу», осуществляемую в дата-центрах. Специалисты The Green Grid начали исследовательскую деятельность в этом направлении еще в 2009 году. В октябре 2012 года челны целевой группы консорциума достигли консенсуса по поводу использования коэффициента зеленой энергии (Green Energy Coefficient; GEC), коэффициента повторного использования энергии (Energy Reuse Factor; ERF) и коэффициента эффективности использования углерода (Carbon Usage Effectiveness; CUE). Эти показатели дополнили руководящие принципы и конкретные протоколы измерения PUE. Тем не менее, данная метрика PUE и другие перечисленные выше коэффициенты показывают лишь небольшую часть более широкой картины.

«Измерять производительность в гетерогенной среде довольно трудно», сказал Марк Монро технический директор DLB Associates и бывший исполнительный директор консорциума The Green Grid в ходе недавней выставки-конференции DatacenterDynamics Converged 2014, которая проходила в Нью-Йорке. «У нас есть яблоки, апельсины и молоты, но хотелось бы работать с чем-то одним. […] Чем многогранное бизнес вашей компании, тем менее релевантной будет метрика».

На минувшей неделе расширенная целевая группа The Green Grid, наконец, смогла прийти к консенсусу по поводу гибкого подхода к решению обозначенной выше проблемы. После чего был опубликован этот документ с описанием новой метрики, в котором методика расчета DCeP выглядит следующим образом:

DCeP = Выполненная полезная работа / Общий объем энергии, затраченной ЦОД на выполнение этой работы

Где: Выполненная полезная работа =

M – это количество задач, инициированных во время периода проведения оценки (Assessment Window);
Vi – это нормировочный множитель (коэффициент нормализации), который позволяет осуществлять численное суммирование задач;
Ti = 1, если задача i завершается в ходе периода проведения оценки, в противном случае – Ti = 0;
Ui (t,T) – это функция полезности (выгоды) с временным критерием для каждой задачи;
t – это истекшее время за период от начала до завершения задачи;
T – это абсолютное время завершения задачи;

Знаменатель коэффициента DCeP (Общий объем энергии, затраченной ЦОД на выполнение работы), является идентичным числителю коэффициента PUE.

Обратите внимание на то, что выполненная полезная работа определяется как сумма, взятая по i всех задач от 1 до M, инициированных в разрезе периода проведения оценки, умноженная на функцию полезности (выгоды) с временным критерием Ui(t,T). Коэффициент Vi устанавливает нормализованное значение каждой задачи, благодаря ему они могут быть алгебраически просуммированы. Множитель Ti устраняет все задачи, которые инициируются либо до периода проведения оценки, либо во время периода проведения оценки, но не завершаются в положенный срок.

Заслуживает внимания и тот факт, что коэффициент DCeP позволяет каждому отдельно взятому пользователю определять полезную работу применительно к специфике своей хозяйственной деятельности. По сути, каждый пользователь может создавать собственную метрику, которая релевантна для его бизнеса и его ЦОД. Существует вероятность того, что при таком подходе будет крайне сложно сравнивать разные дата-центры с использованием коэффициента DCeP, но задумка специалистов The Green Grid заключается в том, что с течением времени индустрия ЦОД может гармонизировать отдельные атрибуты метрики. Этого удастся достичь благодаря использованию новой метрики и постоянному обмену информацией между операторами отдельных дата-центров. Так можно будет минимизировать несогласованность, возникающую при сравнениях.

В состав целевой группы, которая разрабатывала коэффициент DCeP под эгидой The Green Grid, входили среди прочего Министерство энергетики США, Управление по охране окружающей среды США (Environmental Protection Agency; EPA), Европейская комиссия, Министерство экономики Японии и Совет по содействию повышению экологичности IT-индустрии Японии.