服务器电源功率计算

1、两个1100的电源，总负载是500W

a.单电源工作，也即Active/Standby情况下：工作的电源会工作在近50%的负载，工作电源的转换效率最高，备用电源会消耗少许电力维持备用状态;

b.两个电源都工作，也即负载均衡情况下：两个电源都会工作在近25%的负载，根据前面的讨论，效率会比情况a低接近10%，损耗超过情景a中备用电源所消耗的电力。

2、两个1100的电源，总负载是1000W

a.单电源工作，也即Active/Standby情况下：工作的电源会工作在近90%的负载，工作电源的转换效率降低，备用电源也会消耗少许电力维持备用状态;

b.两个电源都工作，也即负载均衡情况下：两个电源都会工作在近50%的负载，转换效率最高，损耗低于情景a。

事实上，云略的工程师曾专门做过此方面研究，下图就是在使用不同方式下电源损耗与系统负载的关系图。如图所示，在电源负载小于50%左右，系统使用Active/Standby方式更高效，而高于50%左右就是负载均衡方式更合适了。

  传统服务器基本上都是使用负载均衡的电源使用方式，而一般情况下负载小于50%，这样电源转换效率较低。

什么是功率？什么是功耗？

功率：指的是设备在单位时间中所产生（输出）的能量的数量

功耗：指的是设备在单位时间中所消耗的能量的数量

功耗＞功率

1 术语和定义
1.1 信息系统
由计算机、通信设备、处理设备、控制设备及其相关的配套设施构成，按照一定的应用目的和规则，对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统。
1.2 软硬件平台
指信息系统运行的环境，主要包括硬件（服务器、存储）和软件（操作系统、数据库和中间件）部分。
1.3 非安全区
即Internet，此区域允许外网用户随意访问。
1.4 安全区
内网，此区域通常不对外提供服务。
1.5 DMZ区（Demilitarized Zone）
又称非军事区，介于非安全区与安全区之间，此区域按需对外网用户提供部分服务。
1.6 FC SAN（Fiber ChannelStorage Area Network）
指采用光纤通道的存储区域网络，是一种将存储设备、连接设备和服务器集成在一个高速网络中的技术，SAN作为存储网络，与LAN网络隔离，主要承担数据存储任务。
1.7 FC Switch（Fibre Channel Switch）
指光纤通道交换机，是一种高速的网络传输中继设备，以光纤作为传输介质，是组成FC SAN光纤存储网络的光纤交换机。
1.8 HBA（Host Bus Adapter）
指主机总线适配器，是一个使计算机和存储设备间提供输入/输出处理和物理连接的电路板和/或集成电路适配器。
1.9 磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，简称Raid）
由多个容量较小、速度较慢的磁盘组合成一个磁盘组，以提升整体性能和存储空间。
1.10 虚拟机
指使用系统虚拟化技术，运行在一个隔离环境中、具有完整硬件功能的逻辑计算机系统。
1.11 负载均衡
分为硬件和软件负载均衡，软件负载均衡指通过将负载均衡软件安装在一台或多台服务器相应的操作系统上来实现负载均衡，硬件负载均衡是直接将负载均衡设备部署在服务器和外部网络之间，专门完成负载均衡任务。
1.12 关键应用系统
指对业务开展起核心的支撑作用的,对可靠性（Reliability）、可用性（Availability）和可服务性(Serviceability)等具有非常高要求的应用系统，如资产管理系统、营销管理系统、财务管理系统、人力资源系统、协同办公系统和综合管理系统。
1.13 非关键应用系统
指除关键应用系统外的应用系统。
1.14 TPC-C测试
指模拟一个批发商的订单管理系统进行数据库事务处理测试,主要衡量服务器及数据库软件处理在线查询交易处理（OLTP）的性能表现，正规 TPC-C 测试结果发布必须提供 tpmC值, 即每分钟完成多少笔 TPC-C  (TPC-C Transaction Per Minute)数据库交易。
1.15 SPECweb2005
SPEC Web2005延续了SPEC传统测试的原理，通过多台客户机向服务器发出Http Get请求，请求调用Web服务器上的网页文件，这些文件从数千字节到数兆字节不等。在相同的时间里，服务器回答的请求越多，就表明服务器对客户端的处理能力越强，系统的Web性能就越好。
1.16 业务交易
在TPC-C估算法中，业务交易指的是用户的业务请求，用户每次查询、修改和删除操作均各算一次业务交易。
1.17 数据分级存储
数据分级存储是指将数据存放在不同级别的存储设备（磁盘、磁盘阵列、光盘库、磁带库）中，通过数据分级存储管理软件实现数据在存储设备之间的自动迁移。
2 基本原则
架构一致性原则。
安全性原则。
可靠性原则。
可扩展性原则。
绿色低碳原则。
3 软硬件平台架构
网络从安全角度上分，一般分为DMZ区和安全区（内网），根据应用的用途、架构、功能，选择适合的网络环境。
DMZ区和安全区（内网）内各信息系统应按照相关信息安全等级保护的要求，依据分区、分级、分域的的原则，进行安全域的划分，实现各安全域差异化的信息安全防护。
软件架构方面，对维护简单、不需要更新客户端的应用系统，建议采用Browser/Server（B/S）架构，对响应时间要求快、客户端操作界面复杂和有较多个性化要求的应用系统，可采用Client/Server（C/S）架构。
对性能要求不高的B/S架构应用系统，可采用Web客户端/应用服务器/数据库服务器三层架构；对性能要求高的B/S架构应用系统，应采用Web客户端/Web服务器/应用服务器/数据库服务器四层架构，Web服务器用于专门处理HTTP请求(request)，应用服务器通过多种协议为应用系统提供处理商业逻辑(business logic)。
4 存储设备
存储设备包括本地物理服务器（或者虚拟机）的存储设备和共享存储设备。对于共享存储设备，结构化数据建议采用支持FC SAN 或高带宽、低延迟的InfiniBand 网络的磁盘阵列，非结构化数据可以采用高性价比的NAS 作为存储设备。
存储网络交换机可选择FC SAN 交换机或InfiniBand 交换机，交换机应实现2N方式的冗余；存储网络交换机应支持Trunk级联，以便实现多套存储设备的共享。
存储设备的选择主要考虑性能、管理复杂程度与可扩展性，应支持存储虚拟化技术，以提高存储资源的利用率，降低管理复杂度和成本，支持开放结构，可方便的被其他厂商的系统管理软件使用，支持动态可扩展，无须终止应用程序即可扩展存储空间。
建议在DMZ区和安全区（内网）各配置一套共享存储设备，以满足不同信息系统对存储设备的需求。
对可用性要求高、数据读取速度快、存储空间需求大、在线可扩展等应用系统，原则上应使用共享存储设备；数据库服务器及虚拟化的物理服务器应通过存储网络和共享存储设备相连。
对于关键应用系统，建议采用数据分级存储，根据数据的访问频率、保留时间、容量、性能要求等因素设置数据迁移规则，将访问频率较低的数据存储在磁带库等成本较低、速度较慢的存储设备中，将访问频率较高的数据存储在磁盘或者磁盘阵列等成本较高、速度较快的存储设备中。
5 数据库服务器
关键应用系统的Oracle数据库集群建议采用多台小型机，可通过合理密度的虚拟化分区技术将一台小型机分为不同分区，建议将不同关键应用系统集群数据库的节点应安装在物理服务器的不同分区上，同一应用系统集群数据库的不同节点应安装在不同物理服务器分区上，节点的分布要结合系统的特点进行错峰安排。
Oracle数据库集群建议采用Real Application Cluster（RAC）的方式构建，可以充分利用RAC提供的负载均衡和实时灾难恢复的功能。RAC方式搭建Oracle数据库集群对应用系统架构有一定要求，应当注意：
1）通过程序控制各个RAC节点承担系统中相对独立的业务逻辑的后台数据处理，应尽量避免在多个不同节点上存放相同表的数据，以减少各个节点间内存数据通讯。
2）应用程序访问后台数据源的链接配置设置为Service方式，将多个数据源指向的数据库节点配置为不同的优先顺序，例如：3台数据库服务器机器为A、B、C，配置3个数据源，其中数据源1指向的数据库优先顺序为ABC，数据源2指向的数据库优先顺序为BCA，数据源3指向的数据库优先顺序为CAB。
为满足某些高负载、大用户量、数据库读写访问非常频繁的应用系统需求，可以考虑通过主从复制、垂直分区、水平分区等技术将数据库进行结构分解。
1）主从复制：进行读写分离，写操作作用在主数据库节点上，通过数据库复制软件，结合业务数据更新周期利用业务低谷期进行数据同步。
2）垂直分区：将不同类型的数据存储在不同的数据库节点中，方便上层业务模块在部署上的分离。
3）水平分区：将同一个表的数据通过某种算法分布到不同的数据库节点上。
6 应用服务器/Web服务器
建议采用微机服务器或刀片服务器作为应用服务器/Web服务器的物理服务器，通过服务器虚拟化技术，在物理服务器 上创建虚拟机，将不同应用系统的应用服务器/Web服务器安装在同一台物理服务器的不同虚拟机上；在部署多节点应用系统时，不同节点应尽量均衡分布在不同物理服务器上，以保证应用的高可用性。
针对服务器硬件配置要求较低、无特殊硬件（图像显示卡、音频卡、加密卡等）要求和I/O需求不高（IO吞吐率不超过50MB/s）的信息系统建议运行在虚拟机上，以提高资源利用率。
运行虚拟机的服务器应提供主要配件（如电源、硬盘、风扇、内存、网卡）的热插拔技术。
虚拟机数据应存放在共享存储设备上，以提高整体系统的可用性和性能。
关键应用系统的应用服务器/Web服务器前端应部署硬件负载均衡设备，根据预设的负载均衡策略，将用户访问导向负载压力较小的虚拟机/物理服务器。
使用Weblogic应用服务器组建集群时，应用系统软件设计中不能包含文件共享的文件服务和时间服务，可以在集群中的单个节点使用此类服务，但是不能提供平衡负载或故障转移功能。
针对Java应用服务器软件，应当根据应用系统实际情况和硬件服务器配置，调整Java的运行参数，最大程度优化系统的性能，如Java虚拟机堆的大小缺省是256M，建议根据虚拟机/物理服务器的内存大小将Java虚拟机堆进行调整，范围从512M（当内存大于2GB时）至1024M（内存大于4GB时）之间。
Java应用服务器 Weblogic和Websphere 集群必须满足以下条件：集群中的主机必须使用永久的静态IP地址，动态IP地址不能用于集群环境；集群中的所有服务器必须位于同一个局域网，并且必须是IP广播可到达的；集群中的所有服务器必须使用相同的版本，其中Websphere要求所有服务器都采用WSA ND版本；对于使用了JDBC连接的EJB，所有部署了某EJB的服务器必须具有相同的部署与持久化配置，即所有服务器均应有相同的JDBC配置；所有部署了servlet的主机必须维护一组具有相同ACL的servlet。
对于使用Weblogic的应用服务器系统，应避免将管理服务器(admin server)设置在集群的服务器中。
对web服务器，可采用各种缓存技术提升性能：将访问频率高的页面放到缓存服务器中进行缓存