《数据中心用存储系统能效评价规范》（征求意见稿）

STYLEREF标准文件_文件编号错误！未定义样式。错误！未定义样式。封面目次TOC\o"1-1"\h\t"标准文件_一级条标题,2,标准文件_附录一级条标题,2,"114291范围 3144412规范性引用文件 353993术语和定义 3163943.1数据中心DataCenter 3310803.2存储系统StorageSystems 3263923.3单位能耗存储容量StorageUsageEffectiveness 3141723.4闲时状态存储效率StorageEfficiencyinIdleState 416733.5工作状态存储效率StorageEfficiencyinActiveState 4300233.6节能存储介质Energy-efficientStorageMedia 4326883.7离线存储OfflineStorage 4230973.8软件技术应用SoftwareTechnologyApplication 492793.9数据迁移次数NumberofDataMigrations 493383.10存储系统智能化运维IntelligentOperationandMaintenanceofStorageSystems 418753.11存储系统制度管理SystematicManagementofStorageSystems 5309383.12环境适应性EnvironmentalAdaptability 5184263.13环境依赖能源效率Environment-dependentPowerEfficiency 5229564评价原则 5104505评价指标 5272305.1概述 596485.2单位能耗存储容量 533405.3存储效率 6326255.3.1闲时状态存储效率 644885.3.2工作状态存储效率 6141795.4存储介质 6106575.4.1节能介质使用 6324905.4.2介质寿命 7134955.4.3数据迁移次数 713515.5管理功能 7176295.5.1存储系统可管理性 773485.5.2软件技术应用 746325.5.3离线存储 8146315.5.4特色存储技术安全节能 8298145.6环境依赖能源效率 878125.7环境适应性 810506评价方法 82616.1概述 8139376.2单位能耗存储容量 9128216.3存储效率 9189786.3.1闲时状态存储效率 912816.3.2工作状态存储效率 1080646.4存储介质 10128376.4.1节能介质使用 10188176.4.2介质寿命 10298206.4.3数据迁移次数 10172936.5管理功能 11155526.5.1存储系统可管理性 11232036.5.2软件技术应用 11282846.5.3离线存储 1132236.5.4特色存储技术安全节能 11324486.6环境依赖能源效率 12303446.7环境适应性 12187707评价结果 1229629附录A 1422677附录B（规范性） 1422648附录C数据中心用存储能效评价体系 14数据中心用存储系统能效评价规范范围本文件规定了数据中心用存储系统能效评价的术语和定义、缩略语，确立了评价原则和评价指标体系，给出了评价方法和评价结果。本文件适用于存量和新建数据中心用存储系统的能效评价，新建数据中心存储系统能效的设计也可参考本文件。本文件适用于数据中心自评价、相关方和第三方开展相关评价，数据中心用存储系统的设计、开发、生产、试验和应用也可参考本文件。存量数据中心涵盖了连续稳定运行时间超过一年的各类型数据中心。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T32910.1-2017数据中心资源利用第1部分：术语GB/T32910.3-2016数据中心资源利用第3部分：电能能效要求和测量方法GB/T35295-2017信息技术大数据术语GB/T35297-2017信息技术盘阵列通用规范GB/T41785—2022磁光电混合存储系统通用规范GB50174-2017数据中心设计规范YD/T2543-2012电信互联网数据中心（IDC）的能耗测评方法ISO/IEC27040:2015信息技术安全技术存储安全SNIAv4.0.0SNIAEmerald™PowerEfficiencyMeasurementSpecification术语和定义GB/T32910.1-2017、YD/T2543-2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。数据中心DataCenter由信息设备场地（机房）、其他基础设施、信息系统软硬件、信息资源（数据）和人员以及响应的规章制度组成的实体。[来源：GB/T32910.1-2017，2.1]存储系统StorageSystems用于数据中心海量数据存储和管理的硬件及软件系统，以及其运行所依赖的数据中心环境。单位能耗存储容量StorageUsageEffectiveness一个测试周期数据中心存储设备的耗电量所支持的存储总容量。注：本文件的存储容量，均为裸容量，即原始容量。闲时状态存储效率StorageEfficiencyinIdleState闲时状态数据中心单一介质或混合介质存储设备单位功率所支持的存储容量。工作状态存储效率StorageEfficiencyinActiveState工作状态数据中心单一介质或混合介质存储设备单位额定功率所支持的存储容量。节能存储介质Energy-efficientStorageMedia在存储数据时能够降低功耗和能耗的存储介质。注：固态盘/卡、磁盘、蓝光光盘等存储介质节能程度不同，排序为蓝光光盘>固态盘/卡>磁盘。离线存储OfflineStorage存储设备经人工安装后，系统才能访问数据的存储技术。注1：离线存储主要用于在线数据的备份，访问速度慢、效率低。离线存储设备主要是光盘库。注2：离线存储可以在存储介质不上电的环境下长期保存数据，具有节能优势。注：DA/T58-2014电子档案管理基本术语软件技术应用SoftwareTechnologyApplication智能分级存储、数据全生命周期管理、磁光电混合存储调度算法等软件技术的应用。注：软件技术应用能够实现数据中心数据存储的节能、增效。数据迁移次数NumberofDataMigrations数据从一个存储位置或存储介质迁移到另一个存储位置或存储介质的操作次数，迁移次数越少数据中心因数据迁移消耗的能耗越低。注1：以50年存储时限为标准，根据存储介质寿命属性，通常而言，50年内，蓝光光盘数据迁移次数为50年/1次；磁盘介质平均寿命为5年，即50年/10次数据迁移；固态盘/卡介质平均寿命为10年，即50年/5次数据迁移。存储系统智能化运维IntelligentOperationandMaintenanceofStorageSystems通过对存储系统中的数据进行采集、分析和挖掘，对存储系统进行智能化运维管理的一种方法。注：可以实现存储系统的自动化管理和优化，提高存储系统的可靠性和可用性，降低存储系统的维护成本和风险。存储系统制度管理SystematicManagementofStorageSystems存储系统制度管理是指在企业或组织对存储系统建立和执行一系列规章制度和管理措施，以确保存储系统的正常运行、数据安全和合规性。环境适应性EnvironmentalAdaptability存储系统正常运行对数据中心的温湿度和其他环境条件的要求。环境依赖能源效率Environment-dependentPowerEfficiency数据中心单位存储容量所需要的存储外围设备功率。评价原则数据中心用存储系统应开展能效评价。评价实施方应使用真实、客观的数据，评价结果应客观、准确反映评价活动情况。申请评价者应提供真实、客观的数据和资料。被评价的数据中心用存储系统应安全可靠。评价指标概述存储系统能效从单位能耗存储容量、存储效率、存储介质、管理功能和环境依赖能源效率、环境适应性六个方面对数据中心用存储系统能效进行总体评价。其中单位能耗存储容量及环境依赖能源效率两项指标是针对现有或设计数据中心存储系统，评价其综合电能使用情况的指标；存储效率指标是针对数据中心闲置和工作状态下的存储设备，评价其电能做功情况（功率）的指标（是否要给出几种工作状态的指标及评价方法，这就可以结合信通院的标准了）；存储介质指标是针对数据中心存储系统的物理介质节能的评价指标；管理功能是针对数据中心存储系统的软件节能的评价指标；环境适应性是针对数据中心存储设备的温度、湿度要求的评价指标。数据中心用存储系统能效评价体系见附录A。单位能耗存储容量单位能耗存储容量指在一个测试周期内，数据中心存储设备总容量与存储设备耗电量之比，单位能耗存储容量越大表示单位电能能支持存储的数据越多，则数值越大越节能，按照公式（1）进行计算：SUE=C/SPC (1)式中：C——存储设备总容量，单位TB；SPC——存储设备一个测试周期的耗电量，单位kWh；SUE——单位能耗存储容量，单位TB/kWh。存储效率闲时状态存储效率闲时状态存储效率为数据中心存储设备容量与数据中心存储设备闲时功率的比，闲时状态存储效率越大表示单位功率支持闲时状态存储的数据越多，则闲时状态存储效率越大越节能，按照公式（2）进行计算：EPI=CI/PAI (2)式中：PAI——被测存储设备闲时功率，单位W；CI——被测存储设备容量，单位TB；EPI——闲时状态存储效率，单位TB/W。注：数据中心存储设备闲时功率PAI是被测存储设备在一个指定的时间间隔上（如：1min），在业务闲时多次进行的采样功率测量的算术平均值。采样数据由第三方检测机构或数据中心自行进行。工作状态存储效率工作状态存储效率为数据中心存储设备容量与数据中心存储设备按照各介质容量占比加权后的额定功率的比，工作状态存储效率越小表示工作状态存储设备存储相同容量数据需要的功率越大，则工作状态存储效率越大越节能，按照公式（3）进行计算：EPR=C/（ERB*PB+ERS*PS+ERD*PD) (3)式中：C——存储设备总容量，单位TB；ERB——蓝光存储设备额定功率,单位为W;PB——蓝光存储设备总容量占存储设备总容量的比例；ERS——固态盘/卡设备额定功率,单位为W;PS——固态盘/卡设备总容量占存储设备总容量的比例；ERD——磁盘设备额定功率,单位为W;PD——磁盘设备总容量占存储设备总容量的比例；EPR——工作状态存储效率，单位为TB/W。存储介质节能介质使用按照数据中心存储系统采用介质组合的不同，在满足存储容量的需求的基础上，将数据中心存储系统能耗分为ABC三级。A级：有采用蓝光光盘及固态盘/卡混合介质B级：有采用蓝光光盘介质C级：有采用固态盘/卡介质介质寿命存储系统采用的介质寿命宜大于5年。数据迁移次数在一个固定时限内（50年），存储系统数据迁移次数为各类型存储介质占比（容量加权）乘以相应介质迁移次数，存储设备数据迁移次数越少则所需能耗越少，应尽量减少存储设备的数据迁移次数，按照公式（4）进行计算：DMT=∑PM*TM (4)式中：PM——介质占比，蓝光光盘、固态盘/卡、磁盘中单一存储介质容量占全体存储设备总容量的比例；TM——介质迁移次数，蓝光光盘、固态盘/卡、磁盘中单一存储介质数据迁移的次数，单位次;DMT——数据迁移次数，全部存储设备按照容量加权计算的数据迁移次数，单位次。管理功能存储系统可管理性存储系统应具备管理和监控功能，宜具备智能化运维管理单元。软件技术应用本指标为加分项，存储系统宜采用智能分级存储、数据全生命周期管理、磁光电混合存储调度算法等软件技术：1）智能分级：根据数据的重要性和访问频率等因素，将存储中的数据分为不同的层级或级别，并为每个级别分配适当的存储资源和策略。优化存储系统的性能和资源利用率。2）全生命周期管理：通过有效的数据管理策略和流程，对存储系统中的数据进行从创建到删除的完整生命周期的管理和控制。确保数据的安全性、完整性、可用性和合规性，并最大限度地提高存储系统的效率和资源利用率。3）混合多介质调度算法系统：数据中心存储系统采用一种综合考虑不同存储介质特性和数据访问需求的调度算法系统，最大限度地提高存储系统的性能、可用性和资源利用率。离线存储本指标为加分项，存储系统宜具备离线存储功能，大副降低能耗。特色存储技术安全节能本指标为加分项，存储系统宜具备抗电磁干扰能力以及基于蓝光的元数据异质备份与反向重建的功能：抗电磁干扰能力：在无需外加设备情况下，抗电磁干扰，保证数据不被损坏和丢失，实现了保障数据安全前提下的有效节能。基于蓝光的元数据异质备份与反向重建：将元数据备份至蓝光光盘中，当系统异常时，可进行反向重建索引，保障系统安全，有效降低数据损毁风险，提高数据安全性，提升数据恢复效率，降低数据恢复所需能耗。环境依赖能源效率环境依赖能源效率指在一个测试周期内，存储设备依赖的外围设备耗电量与数据中心存储设备总容量之比，存储设备依赖的外围设备耗电量按照PUE值折算，环境依赖能源效率越大表示单位容量数据存储所依赖的外围设备耗电量越大，故环境依赖能源效率越小越节能，按照方公式（5）进行计算：SEPED=（PUE-1）*SPC/C (5)式中：PUE——同一时间周期内数据中心总电能消耗量与信息设备电能消耗量之比；SPC——存储设备一个测试周期的耗电量，单位kWh；C——存储设备总容量，单位为TB；SEPED——环境依赖能源效率,单位存储容量依赖的存储外围设备的耗电量,单位为kWh/TB。环境适应性存储系统设备宜处于宽环境条件下：——温度：10℃-40℃；——湿度：20％-80％RH。存储系统设备应对数据中心环境无特殊要求，无需专门为其设置外围设备。评价方法概述6.1.1评价方法采取计算打分、测量打分、专家打分或者几种打分方式相结合的方式，按照第6章规定的各项指标，确定数据中心用存储系统能耗对本文件符合情况。6.1.2评价实施方可采取审阅、座谈、走访、测试、抽样调查等方式收集评价证据，包括但不限于提供的设计文件、设备说明书、统计报表、巡检记录、规章制度文件、培训文件、第三方检测报告、专利证明、软件著作权、用电统计、容量统计。6.1.3数据中心存储设备能效指标的测量应满足以下要求：数据中心应按照GB/T32910.3-2016中7.2的规定选择能耗测量装置，且信息设备、空调系统、供配电系统和照明系统等各系统能耗应进行独立分项计量；数据中心应按照GB/T32910.3-2016中7.3的要求设置能耗测量点；数据中心能耗指标的测量周期应符合GB/T32910.3-2016中7.4的规定；测量方式：采用功率计、电能测量仪等设备测量数据中心及存储设备等的短时用电量。测量周期：固定连续测量电能测试周期时间，在业务忙时和闲时进行测量，测量次数不少于5次。测量取值：取多次测量的算术平均值。单位能耗存储容量根据获得的测量值值进行计算获得单位能耗存储容量数值，按照公式（6）计算单位能耗存储容量项分值，得分分值越高越节能：得分=SUE/E*15 (6)式中：单位能耗存储容量SUE根据公式（1），以30天时长计算得到，详见5.2或附录A评分规则。设定基准值E=1，基准分15分，即当SUE=E时得分15分，其他值根据与E的比值折算得分，最高得分30分，最低得分6分，保留1位小数。示例：当SUE=1时，SUE=E，得分=30*50%=15分当SUE=0.3时，得分=0.3/E*15=4.5<6，得分6分当SUE=0.56时，得分=0.56/E*15=8.4，得分8.4分当SUE=6时，得分=6/E*15=90>30,故得分30分存储效率闲时状态存储效率根据获得的测量值进行计算获得闲时状态存储能效数值，按照公式（7）计算存储效率分值，得分分值越高越节能：得分=EPI/E*7.5 (7)式中：闲时状态存储能效EPI通过公式（2）计算得到，详见5.3.1或附录A评分规则。设定基准值E=0.95，基准分7.5分，即当EPI=E时得分7.5分，其他值根据与E的比值折算得分，最高15分，最低3分，保留1位小数。示例：当EPI=0.95时，EPI=E，得分=15*50%=7.5分当EPI=0.5时，得分=0.5/E*7.5=3.9473，得分3.9分当EPI=2.5时，得分=2.5/E*7.5=19.7368>15,得分15分工作状态存储效率根据获得的存储设备额定功率进行计算获得工作状态存储效率数值，按照公式（8）计算存储效率分值，得分分值越高越节能：得分=EPR/E*7.5(8)式中：工作状态存储效率EPR通过公式（3）计算得到，C为存储设备总容量，单位TB，详见5.3.2或附录A评分规则。设定基准值E=0.8，基准分7.5分，即当EPR=E时得分7.5分，其他值根据与E的比值折算得分，最高15分，最低3分，保留1位小数。示例：当EPR=0.8，EPRR=E，得分=15*50%=7.5分当EPI=0.55时，得分=0.5/E*7.5=5.15625，得分5.2分当EPI=2.4时，得分=2.4/E*7.5=22.5>15,得分15分存储介质节能介质使用根据获得的存储系统所采用介质的证明材料进行评价，总分10分：——A级：10分；——B级：6分；——C级：4分。介质寿命根据获得的存储系统采用最长寿命介质的证明材料分三档进行评价，总分5分：——寿命5年：1分。——寿命5-20年（不含5年与20年）：3分。——寿命20年以上：5分。数据迁移次数按照50年存储时限计算数据中心数据迁移次数进行分级，应尽量减少存储设备的数据迁移次数，降低能耗。迁移等级与迁移次数对应表等级次数一级1-3次（含3次）二级3-5次（含5次）三级5次以上按照表1迁移次数等级进行评价，总分5分：——一级：5分——二级：3分——三级：1分管理功能存储系统可管理性根据获得的存储系统智能化运维、存储系统制度管理等资料进行评价，满分为5分。软件技术应用根据获得的存储系统所使用软件技术的证明材料进行评价，满分3分：——采用智能分级技术证明材料：加1分。——采用全生命周期管理技术证明材料：加1分。——采用混合多介质调度算法系统以及其他节能软件技术等证明材料：加1分。离线存储根据获得的存储系统具备离线存