知識：數(shù)據(jù)中心各種指標詳解
在一個典型的IT數(shù)據(jù)中心內(nèi)有多種資源的測量指標和測量方式。指標可以集中反映活動性能和生產(chǎn)力，通常對性能和可用性、資源的利用和效率方面進行報告。所以，測量指標可以反映出在指定的響應時間內(nèi)提供的服務或工作效率以及資源的使用方式。IT設備可處于工作和閑置狀態(tài)。當設備對讀寫需求或者I/O操作做出響應的時候，數(shù)據(jù)存儲器可以被認為處于工作狀態(tài)，而測量正在被存儲的數(shù)據(jù)量與設備的活動性無關。不同種類的存儲器需要在不同的基礎上進行比較。
例如，用于離線和備份數(shù)據(jù)的磁帶要在空閑或是閑置的基礎上測量，就像在指定碳排放量或數(shù)據(jù)保護等級和價格下每瓦特的容量(原始的、有效的或可用的)。當涉及容量時，對于包含大容量存儲器在內(nèi)的首要和次要數(shù)據(jù)的在線動態(tài)存儲，需要在每瓦特活動量的基礎上作比較。
不同的指標對不同的團體意義不同，復合指標可能是由服務器、存儲器和網(wǎng)絡團體采集得到，而單一的指標是從設施本身中采集得到。
所有這些測量屬性的一些共同關鍵點是：
(1)指標要適合其功能或注意各類人的應用；
(2)要與在特定時間點或特定時間段內(nèi)的實時或歷史的目的相關；
(3)在不同的場景和相關的時間內(nèi)可再生；
(4)反映工作、活動或正在執(zhí)行的功能。
作為服務器，有效的測量指標包括應用程序響應時間、I/O隊列、事務數(shù)量、網(wǎng)頁或電子郵件的處理和其他活動指標，以及CPU、存儲器、I/O或網(wǎng)絡接口的使用率，還有一些本地磁盤存儲?？捎眯钥梢杂糜媱潈?nèi)或計劃外的停機或不同的時間框架(如黃金時段、夜晚、周末或季節(jié))來衡量。#p#
服務器利用率
一個共同的關注點是服務器的利用率，尤其對于那些希望使用虛擬化技術對服務器進行整合的環(huán)境而言。服務器的利用率確實提供了部分的描述，但是，為了能夠觀測性能和可用性，對服務器的運行方式進行深入了解也是很重要的。例如，一臺服務器可能在低利用率下工作，以滿足指定應用服務等級下的響應時間或性能要求。在網(wǎng)絡方面，包括交換機、路由器、網(wǎng)橋、網(wǎng)關和其他專門應用程序，還需要考慮包括使用萬式或利用效率在內(nèi)的幾個指標：而性能則表現(xiàn)在幀的數(shù)量、數(shù)據(jù)包、IOPS、每秒的帶寬;延遲、錯誤以及隊列用來反應網(wǎng)絡擁塞或瓶頸。#p#
IOPS、帶寬、延遲
從存儲的角度上講，指標應反映IOPS、帶寬以及在各種工作負載下的延遲等性能?？捎眯缘闹笜朔从沉擞卸嗌贂r間或百分之多少的時間內(nèi)存儲是可用的。容量指標反映的是多少或百分之多少的存儲系統(tǒng)正在被使用。能源指標可以結合性能、可用性和容量指標來確定能源使用效率。存儲系統(tǒng)的容量指標也應該反映各種原始未配置或是已配置存儲容量。存儲間隔可以在所有可用的存儲系統(tǒng)(數(shù)據(jù)塊、文件和對象)的磁盤、磁帶或封裝磁盤的基礎上進行評估。例如，以封裝磁盤或獨立設備(主軸)為基礎。另一個方面是存儲器的碳排放量的解抉方案，如建筑面積和機架空間內(nèi)可能包括高度、重量、寬度、深度或地板磚數(shù)量等問題。#p#
IT資源衡量
IT資源的衡量應分為不同的類型，包括多個層次、類別、類型、功能、服務器的成本(價格區(qū)間)、存儲和網(wǎng)絡技術，這不是一個簡單的任務。但是，IT資源指標能隨著時間的推移加以變化，以適應性能、可用性、容量和能量的要求，以便在不同條件下提供指定等級的服務和工作。
避免用單一或有限的測量指標對資源的使用方式作過多的比較。例如，簡單地從閑置的角度衡量所有的lT設備，就不能正確反映出設備在正常工作時的工作和能源使用效率。同樣地，在低活動期內(nèi)不考慮使用低功耗模式則會錯過了節(jié)能時機。僅僅關注于存儲器或服務器的利用率或在給定碳排放量下的性能，就不能夠真正反映在給定服務等級下的成本和能夠交付多少有用的工作。
為什么人們拿IT資源與汽車比較?因為這兩個都消耗能源，并做一些有用功，一個運載貨物或乘客的長途跋涉，而另一個作頻繁啟動和停止操作，一個經(jīng)常被使用，而另一個在很長一段時間內(nèi)休息并沒有消耗能量。雙方都有多種類型并用不同的手段來完成不同的任務和職能。
可能你能熟悉地比較出每加侖汽油在城市里和城市之外的公路上能行駛的里程，但EPA還劃分出不同類別的故障和不同的價格區(qū)間，以及汽車、卡車和公共汽車這些不同層次的車輛，此外，還對這些車輛在各種情況下進行比較，如市內(nèi)駕駛的開始和停止操作、高速公路上高速駕駛、在高速公路上打開空調(diào)駕駛等。
雖然不是100%的適合，但對不同的車輛進行的有用功的能源消耗比較，的確與IT資源有相似之處，也令人深思。事實上，現(xiàn)在EPA正與IT產(chǎn)業(yè)聯(lián)合推行能源之星計劃，它己經(jīng)涉及消費電器和一些消費者使用的包括工作站和便攜式計算機等電子產(chǎn)品?，F(xiàn)在，美國環(huán)保局己經(jīng)建立***個對于能源之星服務器的詳細計劃書，并用與能源之星的存儲和數(shù)據(jù)中心同樣的方式確定后續(xù)服務器計劃。#p#
不同用戶不同指標
用何種測量指標和測T方式取決于使用它們的用戶。例如，制造商和軟件研發(fā)者與賣方和市場部門有不同的需求和關注領域。IT組織可能需要在宏觀或全局上關注數(shù)據(jù)的成本、能源使用量、服務器的數(shù)量或類型、存儲器容量或支持的事務數(shù)量等。測量指標還需要隨時間而變化，包括在開發(fā)過程中對生產(chǎn)和質(zhì)量的保證、銷售和市場營銷、客戶的需求和安裝、集成測試和后續(xù)的支持。
指標包括性能、可用性、容量和能源消耗以及一般的健康狀況和使用狀態(tài)，還包括建立一個解決方案的可行性。對于各種使用場合，度量指標可以解決何時使用IT資源來處理工作或移動數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)不便用時如何存儲數(shù)據(jù)的問題。從PCFE的觀點來看，監(jiān)測IT資源需要與有效工作結合，存儲的數(shù)據(jù)量的測量要結合指定碳排放量和指定服務與費用等級。#p#
其他因素的考量
從PCFE的觀點來看，對能源消耗、費用、散熱量、二氧化碳排放量的測量指標應該被制定得靈活有效。IT資源必須對許多因素加以衡量和考慮，包括活動期或非活動期、環(huán)境應用程序、計算或I/O中心、正在被存儲的數(shù)據(jù)量(存儲中心)與正在被處理的數(shù)據(jù)量和地理位置（它決定能源效率，可用性和排放量）。
以服務器為中心的環(huán)境，可以使用電力能源、冷卻服務器與存儲器以及其他IT設備進行比較。在一個存儲容量和I/O操作占較大比例、卻有較少的計算量和服務器資源的環(huán)境下，服務器可能會表現(xiàn)出較低的服務器性能和較高的存儲器(如磁盤和磁帶)的性能。記住，這些反映的都是平均情況，典型的環(huán)境和“實際里程將有所不同”都取決于具體情況。
建立一套測量基準很重要，也是出于多方考慮的。它包括建立正常和異常行為標準、確定使用方式和性能模式的趨勢以及預測和規(guī)劃的目的。例如在知道了典型的I0P(輸入/輸出速率)和存儲設備的吞吐率以及常見的錯誤率、平均隊列深度和響應時間后，問題產(chǎn)生或發(fā)生變化時，就可以快速做出比較和決策。
測量基準的建立應立足于資源性能和響應時間、容量和空間利用率、可用性和能源消耗測量基準也應由不同的應用程序工作方案而確定，以便了解如某些任務正常狀況下需要多久完成。測量基準的IRM功能，包括數(shù)據(jù)庫的維護、備份、病毒檢查以及安全掃描，可用于對執(zhí)行任務時間過長或完成任務過快等情況進行監(jiān)視，因為以上這兩種情況都可能表明出現(xiàn)了問題。另一個例子是相對正常時的過高和過低的CPU利用率，可能表明因一個應用程序或設備錯誤而導致CPU過度工作或?qū)φM行工作的阻礙。#p#
其他關鍵性能指標
為達到規(guī)劃的目的，由資源的使用及其他關鍵性能指標——可用資源容限、可接受服務的閡值、實際使用情況、可用性、性能和趨勢。確定通常低于設備物理極限的閥值。在給定的響應時間、特殊性能要求或可用性水平下，閡值對進行的管理服務是很有用的。
為滿足特定性能的響應時間，服務器或存儲的性能可能會維持在較低的狀態(tài)?；蛘哔Y源利用率可以有針對性地根據(jù)經(jīng)驗和歷史的準線，令利用率低于一定的百分比，以確保在指定成本下交付可以接受的服務。
從預測和規(guī)劃的角度來看，隨著商業(yè)和應用的增長，用測量基準進行的比較可以用來確定或預測本來的資源使用需求。它的優(yōu)勢在于結合資源使用和性能容量計劃，在需要時可以及時、合理地得到正確的數(shù)量和資源的類型。與跨服務器、存儲、網(wǎng)絡和設施的容量計劃結合后，無論何時何地，當需要用資源來支持服務器、存儲和網(wǎng)絡的增長時，即可保持不同的群體之間的通信。#p#
有關電能的說明
有關電能的說明和意見，包括如何轉換或解析已知的指標，以獲得一個未知的值。例如，如果你知道電力設備使用的瓦特量，除以已知的電壓，就可以確定安培量。同樣，如果你不知道設備使用的瓦特量，但你知道熱量，只要用熱量乘以0.293即可，如1000BTUx0.293=293W。例如，每瓦的IOPS指標的計算方法是用使用能源瓦數(shù)除以IOPS量。類似地，每瓦兆赫或每瓦帶寬是能源使用的兆赫或帶寬量除以瓦特數(shù)。
有些指標是測量所得，其他的是由已得出的測量指標或不同指標的組合推導出來的。例如，存儲系統(tǒng)可能會在讀寫的基礎上報吉讀寫數(shù)據(jù)量和I/O操作的數(shù)量。派生度量是用帶寬除以I/O操作數(shù)得到的平均I/O大小創(chuàng)建的。類似的，如果I/O操作數(shù)量和平均I/O大小已知，相乘即可得到帶寬大小。不同的解決方案會報吉各種指標在不同層次上的細節(jié)詳情。同樣，第三方測量和報告工具會根據(jù)數(shù)據(jù)源和收集能力在報告的細節(jié)上作相應的變化。
字節(jié)數(shù)的計算是用包括二進制和十進制等在內(nèi)的不同的方法(如表5•2所示)。網(wǎng)絡通常用bit/s計算，而存儲和相關的I/O操作以每秒的字節(jié)數(shù)來計算。這通常被記做“bit”(位)和“B”(字節(jié))。
直觀上，能源應該用每秒產(chǎn)生的焦耳量來計算，用以與每秒的活動對照。但結合能源的利用情況，電能的測量和報吉普遍上是在lkWh的基礎上。例如，如果設備消耗穩(wěn)定在、l小時1000W，它將消耗1kwh或3600000J的能量。
指標可以瞬間暴漲達到高峰，也可能是持續(xù)的一段時間，***值、最小值、平均值和標準偏差加上總數(shù)累積。這些指標可以用不同的時間間隔記錄和報吉，例如按小時、日、周、月或年。
IT技術制造商在指定的方案下提供有關的電能消耗和(或)散熱情況的信息(BTU/h)。一些廠商提供更多的信息，包括最壞情況和***情況的耗能資料，而其他廠商只提供了基本的***交換機型號的信息。由供應商公布的數(shù)據(jù)應在設備上可見，如千瓦、千伏、安培、VAC或BTU等。在給定數(shù)據(jù)都可用的情況下，缺少的信息才能確定。例如，如果已知一個供應商供應的BTU/h，瓦數(shù)可以用BTU/h乘以0.293得到。這樣，一臺產(chǎn)熱10OOBTU/h的設備使用293W。
那些與回收、排放、空氣流通和溫度相關的指標也可以由計算而得。其他指標與服務器CPU、內(nèi)存、I/0、網(wǎng)絡利用率、能源利用率以及當?shù)鼗騼?nèi)部存儲性能有關。復合指標是來自于多個數(shù)據(jù)或計算。例如，當lOPS數(shù)和瓦特這種基礎指標已知時，可確定每瓦的IOPS，它可以被用來作為消耗單位能源能所做工作負載的指標。
應用程序指標包括事務量、電子郵件、文件、照片、視頻或其他處理過的文件。數(shù)據(jù)保護數(shù)量指標，包括在特定時間內(nèi)幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量、成功或失敗的備份或數(shù)據(jù)保護的任務、不同的任務和工作所用的時間以及其他錯誤和活動的信息。配置管理的信息包括不同類型的服務器、存儲、網(wǎng)絡組件、軟件和固件的數(shù)量以及它們的配置方式。#p#
總結
這些指標與其他的指標一起可以指示使用比率或計算占總數(shù)的百分比，如衡量服務器CPU使用率(0~100%)。百分比利用率給出了資源活動水平的相對情況，它本身并不能表示服務是如何被交付或受PCFE的影響的。例如一個服務器以50%的利用率運行，可能會比85%的利用率消耗更少的能量，然而，在85%利用率下，應用程序的響應時間和性能可能以非線性的方式下降。服務器、存儲和網(wǎng)絡的性能通常會因為工作負載的增加而下降，由此可見響應時間和延遲、IOPS或帶寬以及空間利用率的重要性。
虛擬數(shù)據(jù)中心需要物理資源使用綠色環(huán)保的方式有效運作。因此，為了交付各種不同的IT服務，了解資源的性能、可用性、容量、能源的使用方式至關重要。了解不同資源間的關系，以及如何使用它們，對于衡量和改善生產(chǎn)力和使用數(shù)據(jù)中心的效率是非常重要的。
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