对于试图确定空调系统或 UPS 规模的数据中心专业人士来说，准确估计数据中心电力负载至关重要。但是有许多常见的陷阱需要避免。

无论是调整不间断电源 (UPS) 还是空调，您都需要知道您的数据中心电源负载到底是什么。数据中心工程师经常夸大电力负载，因为他们不知道如何估计它或害怕用完。但是，当数字很高时，结果是浪费能源（使用三相电源最大限度地提高数据中心效率）、浪费金钱，而且——不管你信不信——冷却效率降低。通常情况下，IT 部门会向工程师提出高得离谱的负载要求。让我们看看为什么。

问题的核心是理解“真正的负载”究竟是什么。这就是这个过程通常偏离轨道的地方，对大多数人来说仍然是个谜。

很抱歉带回了高中物理的痛苦回忆，但您可能还记得基本的欧姆定律公式：瓦特 = 伏特 x 安培。这个公式对于直流 (DC) 电路是正确的，但对于几乎为我们所有数据中心供电的交流 (AC) 电路就不太准确了。在另一篇文章中，我们将讨论为什么以及何时重要，但对于当今的大多数计算硬件而言，错误很小，因此我们现在将忽略它并继续进行更大的事情。（如果您有一个大型数据中心，错误可能会累积起来，但您应该让员工了解所有情况。）

因此，如果我们仍然可以假设watts = volts x amps，那么问题出在哪里？它可以追溯到旧程序员的首字母缩写词，GIGO——如果你把垃圾放进去，你肯定会得到垃圾。重要的是公式中伏特 (V) 和安培 (A) 数字的来源。如果他们的数字是错误的，就像通常那样，结果也会是错误的。

每件电气设备都需要有一个铭牌，上面列出了工作电压和电流（安培）。有时它也有瓦数，但通常没有。它可能并不显眼，但它始终存在、附着、丝印或压印在金属上。人们通常从每台设备（或数据表，通常具有相同的信息）中获取这些数字，将 V 乘以 A，将它们相加，然后告诉设计工程师这是预期负载。不幸的是，这些数字很容易高出 40% 到 60%。电气工程师倾向于假设这一点，并将数字减少到那个数量。不是一个非常准确的做事方式，是吗？

您可以从 UPS 读数、带有 IP 可寻址计量或记录计量设备的机柜插头中获得实际负载测量值，它们提供了最好的数据。

那么为什么这些数字相差这么远呢？答案在于铭牌额定值的开发方式。铭牌放大器是设备可以吸取的最大电流，当完全配置所有可能的选项时，以 100% 的利用率运行，并在它仍然可以运行的最低电压下运行。我们知道，安装了所有可能的电路板和驱动器后，几乎没有任何事情可以 100%、24/7 运行。但这只是错误的一部分。正是定义的最后一部分产生了最大的不同。

您可能还记得电流（安培）与电压成反比。（又是那个该死的物理学——你被告知有一天它会很有用。）因为无论电压如何，一台设备消耗的瓦特几乎保持不变，那么安培必须改变——所以当电压升高时下降，电流上升。大多数设备的工作电压一直低至 90 伏甚至更低，而所述安培数正是基于该电压。

当您从铭牌上取下安培并进行简单的伏特 x 安培乘法时，您使用的是什么电压？如果您在美国，则使用 120 或 208 V，因为这是我们的 UPS 系统提供的稳定和一致的。但是，当您使用铭牌放大器并将其乘以 120 V 时，您可能至少高出 33%，但这还不是全部。制造商可以将铭牌放大器四舍五入到下一个更高的数字，因此 2.4 安培可以迅速变成 3 安培，从而产生另一个未知量级的放大。而且我们还没有考虑硬件配置或使用水平。应该很清楚数字增长到惊人水平的速度有多快，因此这显然不是确定数据中心功耗的最佳方法。

一些制造商正在提供更好的数据（如果您能找到的话），一种方法是使用大多数主要制造商提供的在线“配置器”。如果您有时间和耐心使用它们，它们会为您提供特定硬件配置的准确功率消耗，但它们通常非常麻烦，实际上比我们估计数据中心功率要求所需的更准确。此外，它们通常基于 100% 的利用率，这对于任何机器来说都是罕见的。数据中心中的每个硬件同时以 100% 运行的情况更为罕见。那么让我们看看什么可能是更实用的方法。

硬件电源额定值如何？一个 500 W 的电源不会提供超过 500 W 的功率，因此您至少马上就会有一个“极限”数字。电源很少以超过 80% 的容量运行，因为它们是大多数电子设备中最容易发生故障的组件，因此它们通常被高估，以尽量减少故障。大多数电源在历史上也是低效的（大约 75%），这意味着要输出 500 W，您需要输入 667 W。较新的电源效率接近 90%，这意味着 500 W 只有 555 W出去。为简单起见，我们假设效率因子将被利用率百分比抵消掉。因此，使用每个硬件的电源额定值可能会为您的数据中心提供相当不错的最大消耗。

警告：大多数现代硬件都是双线的，这意味着它有两个电源，应该插入不同的电源。在正常操作中，这些电源负载共享，这意味着每个电源仅提供一半的负载。不要不加了两个电源的能力。带有两个 500 W 电源的服务器仍然是 500 W 单元，因为如果另一个电源出现故障，其中一个电源必须能够立即支持满负载。（对于具有两个以上电源的设备，例如大型网络交换机和刀片服务器系统，您需要确定最少需要多少个电源才能使设备保持运行，并将这些电源相加。在这些情况下，最好使用配置器。）

当然，如果您有现有的硬件，您可以从 UPS 读数、带有 IP 可寻址计量的机柜插头板或记录计量设备中获得实际负载测量值，这提供了最好的数据。但必须随着时间的推移进行测量。瞬时读数可能处于一天的低点，因此可能会产生误导。

数据中心电力负载容量规划
当您对实际负载有一个相当准确的概念时，您将需要预测未来。这是最困难的部分，没有人可以给你一个神奇的公式来完成它。您必须认真、客观地审视您的业务、其 IT 增长历史以及您拥有的典型设备负载数据，并尽您所能。不要担心过于精确。您已经摆脱了最大的误差因素，无论如何您最终都会对数字进行四舍五入，因为 UPS 和空调以“步长”为增量。需要考虑三个主要因素。

· 可预见的增长。（例如，当您计划搬入新的数据中心或要腾出现有的数据中心时。）

· 预计再增长两三年。（您不希望入住后立即升级，而且您实际上可能不会像预期的那样立即搬出。）

· 预计设施寿命期间的预计增长。（这必须考虑到整合工作、向更高密度计算的演进、节能硬件开发以及您的组织进行重大变革的倾向，例如收购或超级计算机。）

无论您认为自己做得有多好，您仍然应该为该长期数字进行现实交叉检查。在数据中心的机柜平面图上，为每个功能（网络补丁、网络交换机、传统服务器、刀片服务器、磁盘存储、磁带存储、大型机、超级计算机或其他大型系统）分配机柜组。只要机柜数量符合实际，您计划中的地点和组织是否正确并不重要。现在根据之前开发的数字为每种类型的机柜分配最大平均负载（以瓦或千瓦为单位），并将它们相加。然后问两个问题。

1. 这个数字与您的长期预测有多相似？

2. 这个数字与您现有或计划的冷却能力相比如何？（您可能需要一名工程师或设施人员来帮助您解决这个问题，特别是如果您受到建筑物最大允许容量的限制。）

如果您的预测和交叉核对数字相当接近（10% 到 15%），那么您就处于良好状态。如果没有，则需要调整一些东西。请记住，这里的目标是做出现实的预测，因此如果您的平均机柜负载数量远高于您的长期估计值，则它可能高于必要值。但是，如果冷却能力是您的极限，您要么必须证明更多（我们将在下一篇文章中讨论），要么这将是您的估计数字。超过你可以冷却的动力是没有用的。

所以现在你有了最重要的数字：近期未来和长期增长。通过切合实际地执行这些操作，您可以正确调整 UPS 和冷却系统的大小，并且可以证明您的要求是合理的。请继续关注如何处理这两个关键项目。