虚拟化的一个受到广泛追捧的益处就是进行服务器整合之后可以降低能源成本。试想一个1MW的数据中心有1000台250W的物理服务器，每度电$0.11。每年运行这些服务器的能源成本将会是$240,000（250W/1000x0.11x24小时x365天x1000服务器）。当这些服务器以10:1的比例进行虚拟化，CPU的使用率将从5-10%上升至60%的水平。采用比较保守的10:1整合比例，虚拟化的服务器的CPU将运行在60%左右（与之前相比）。这样所产生的能源成本将会是$60,000（600W/1000x0.11x24小时x365天x100服务器）。服务器能源成本节约为76%。所以虚拟化被视为数据中心的“绿色”科技，并被广泛推广。在能源使用大幅下降的同时，运算能力与虚拟化前持平甚至获得提高。

但令人惊讶的是，在这种绿色节能的背景下，应用最广泛的数据中心能效参数PUE，却会在服务器整合之后变差。也许有些人会认为这是PUE这个参数的一个不足之处。其实，作为能效参数，它并不是用来反映由能耗大幅降低带来的环境上的益处。因此需要首先明确的是PUE被定义为测量数据中心物理基础设施效率（例如供电和制冷），而不是IT运算的能效。PUE不应该被用于或被认为是衡量某一数据中心环保或者说低能耗的指示。它的目的是显示供电和制冷系统被用于支持IT负载的效率。图2显示虚拟化对数据中心效率的影响。

图2 虚拟化对数据中心效率的影响，PUE以及数据中心整体效率

如果不改变供电和制冷基础设施，使之保持与虚拟化之前一样，那么PUE将会在服务器和存储设备进行物理整合之后变差。供电和制冷容量中固有的损耗称之为“固定损耗”。这部分供电和制冷损耗不会因为负载的不同而不同。供电和制冷的容量越大，那么存在的固定损耗就越多。随着IT负载规模缩小（例如整合），固定损耗在数据中心能源使用中所占的比重就越高，这就导致PUE变差。这同时也意味在较高IT负载率下的PUE要好于在较低IT负载率下的PUE。图3所示的是PUE曲线上显示的效率和IT负载之间的关系。

图3 典型数据中心能效曲线

任何一个数据中心的PUE曲线都不同，取决于各自的设备和所配置的系统的效率。但是曲线的形状和趋势都是相似的。图4显示PUE整合影响。

图4 整合使负载率降低，使PUE沿曲线上移

为了改善虚拟化之后的PUE，数据中心的基础设施效率曲线必须通过优化供电和制冷系统，减少容量过大造成的浪费，以及与新的、更低的负载相匹配等措施得到改善（图5）。除了效率上的改善之外，通过减少不再使用的供电和制冷容量优化供电和制冷系统，还会对电费方面的支出有直接的影响。

图5 优化供电和制冷可以改善虚拟化之后的效率曲线

通过虚拟化实现最大的节能效益，优化电力和制冷基础设施应该包括以下因素来最小化固定损耗，并最大化整个虚拟化项目中的电气效率：

尽管缩减供电和制冷容量可以带来最为显著的节约，但其也可能是最难在现有数据中心里实现和实施的。对于某些系统，缩小容量可能是无法实现的。这样的系统并不像模块化的设计那样易于分割。对于基础设施系统来说，这就产生了新的问题和开销，替换现有设备或者重大的修改。由于各系统之间包括支持区内的运行的设备之间存在连带性（例如风冷冷水机），这样可能导致降低容量的时间和能力受到干扰。用来重新规划和选型供电和制冷基础设施的成本超过供求相匹配所带来的效益。因此对于现有数据中心，更可行的选项应如以下所列：

对于现在处于设计阶段的新建数据中心，按负载的大小适度规划供电和制冷系统尤为重要。在这个阶段采取措施意味着更低的前期投资成本和数据中心投入使用后更优的能效。现有的数据中心也可以节约巨大的能源成本和改善PUE，这需要通过实施上述的措施使供电和制冷系统更高效地运行来完成。

暂不考虑之前讨论的现有数据中心中的可行性问题，过度规划容量会使效率低下且产生浪费。供电和制冷解决方案可以使现有数据中心的容量保持与实际需求相匹配。这在很大程度上是因为其容量是可伸缩的。可扩展性，或者说可伸缩性是由标准化和模块化衍生出来的。给传统的非模块化系统添加容量需要现场进行工程设计和将来自不同厂商的各种组件进行拼装。之后再对这些系统进行改装或者移除容量则既要花费额外的成本，又具有破坏性，还很消耗时间。通过设计供电和制冷系统，并使之具有标准化、预组装和测试，以及模块化的特性，添加或者移除容量将变得非常容易而且风险很小。例如通过移除UPS的功率模块，可以快速和安全地减少其容量。这些操作可以在不干扰供电的情况下或者无需专业人员进行操作的情况下完成。移除功率模块降低了固定损耗，从而改善PUE。这些模块可以暂时存放起来，然后在稍后负载增加以后重新投入使用。当前的制冷系统通常也是可扩展的。例如变速风机能够随着负载的增加或者减少风机转速。随着虚拟化之后IT负载的降低，风机可以运行在一个很低的转速降低平方律损耗（与负载成平方关系的损耗），这样也可以改善PUE。可扩展的物理基础设施与实时管理系统相协调，可以按需提供适量的供电和制冷容量。在数据中心虚拟化之后，适度规划和选型也能得到实现。

那么通过适度规划和选型基础设施究竟能够带来多少节约？

图6显示TradeOffTool™权衡工具：虚拟化能源成本计算器。此互动式工具可以显示数据中心虚拟化之后，在IT、物理基础设施和能源成本上的节约。此工具让用户输入数据中心的容量、负载、服务器数量、能源成本等各种信息。

图6 TradeOff Tool™权衡工具计算虚拟化带来的节约