ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA
ICS 13.020.20 Leden 2026
|
Environmentální inženýrství (EE) – Metriky energetické účinnosti a měřicí metody pro datová úložiště |
ČSN 87 2021 |
Environmental Engineering (EE) – Energy efficiency metrics and measurement methods for data storage equipment
Tato norma přejímá anglickou verzi evropské normy ETSI EN 303 804 V1.1.1:2025. Má stejný status jako oficiální verze.
This standard implements the English version of the European Standard ETSI EN 303 804 V1.1.1:2025. It has the same status as the official version.
Anotace obsahu
Tento dokument je založen na benchmarku energetické účinnosti pro datová úložiště.
Tento dokument stanovuje
1) metriku aktivního stavu, zkušební podmínky a konfiguraci skupiny výrobků pro posouzení energetické účinnosti datových úložišť (DSE) s využitím spolehlivých, přesných a reprodukovatelných měřicích metod;
2) metriku klidového stavu a výpočet spotřeby energie v klidovém stavu;
3) měřicí metodu spotřeby energie v aktivním stavu;
4) měřicí metodu spotřeby energie v klidovém stavu;
5) měření a výpočet maximální spotřeby energie;
6) měření a výpočet třídy provozních podmínek, validaci ASHRAE s využitím spolehlivých, přesných a reprodukovatelných měřicích metod, které zohledňují uznávaný současný stav techniky;
7) požadavky na zařízení k provádění měření a analýzy;
8) požadavky na dokumentaci a podávání zpráv;
9) metodiku hodnocení úrovně úspor energie z hlediska podporovaných funkcí úspory energie.
Tento dokument se zabývá DSE.
Tento dokument je použitelný pro energetickou účinnost:
· online ukládání;
· následného ukládání.
Tento dokument definuje metriku pro hodnocení energetické účinnosti DSE a související metodiku zkoušení při zohlednění HW a systému datových úložišť.
Národní předmluva
Informace o citovaných dokumentech
ANSI INCITS 400-2004 nezavedena
ANSI INCITS 458-2011 nezavedena
SNIA EmeraldTM Power Efficiency Measurement Specification, Version 4.0.0
BenchDEE
CTS Lite Device Test – Power Efficiency Measurement
ASHRAE TC 9.9 Reference Card
Souvisící předpisy
Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/125/ES (2009/125/EC) ze dne 21. října 2009 o stanovení rámce pro určení požadavků na ekodesign výrobků spojených se spotřebou energie (přepracované znění). V České republice je tato směrnice zavedena Vyhláškou č. 319/2019 Sb. o energetickém štítkování a ekodesignu výrobků spojených se spotřebou energie. ze dne 4. prosince 2019, v platném znění.
Upozornění na národní přílohu
Do této normy byla doplněna informativní národní příloha NA, která obsahuje překlad kapitoly 3 této evropské normy.
Vypracování normy
Zpracovatel Národní přílohy: MAREŠKA Praha, IČO 86983555
Technická normalizační komise: TNK 96 Telekomunikace
Vydala: Česká agentura pro standardizaci, státní příspěvková organizace
Citované dokumenty a souvisící ČSN lze získat v e-shopu České agentury pro standardizaci, s. p. o.
Česká agentura pro standardizaci je státní příspěvková organizace zřízená Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví na základě ustanovení § 5 odst. 2 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.
Národní příloha NA (informativní)
3 Definice termínů, značky, zkratky a převody
Pro účely tohoto dokumentu platí dále uvedené termíny:
zdroj napájení a.c-d.c. (a.c.-d.c.
power supply unit)
zdroj napájení, který převádí vstupní
střídavé síťové napětí (a.c.) na jeden nebo více stejnosměrných výstupů (d.c.)
aktivní stav (active
state)
provozní stav DSE (na rozdíl od klidového stavu), ve kterém DSE provádí
práci v reakci na předchozí nebo souběžné externí požadavky (např.
instrukce přes síť), zejména operace s daty
automatické rozvrstvení (auto-tiering)
systém založený na politice, který automaticky umisťuje a přesouvá
data mezi vrstvami za účelem optimalizace úrovní služby, nákladových cílů a celkové
spotřeby energie
POZNÁMKA Každá vrstva ukládání může zahrnovat různé technologie ukládání, které nabízejí různé charakteristiky funkčnosti, nákladů a spotřeby energie.
blade úložiště (blade
storage)
úložné zařízení určené pro použití ve skříni blade a jehož provoz
závisí na sdílených zdrojích skříně blade (např. napájecí zdroje, chlazení)
mezipaměť (cache)
dočasné úložiště dat, které není přímo adresovatelné aplikacemi koncových
uživatelů, používané k ukládání dat pro urychlený přístup k pomalejším
médiím nebo z nich
potvrzená data (committed
data)
data, která byla zapsána do stabilního úložiště
komprese (compression)
proces kódování dat za účelem zmenšení jejich velikosti
řadicí systém (controller
system)
počítač nebo počítačový server, který spravuje proces hodnocení benchmarků
Count-Key-Data (Count-Key-Data)
CKD
model organizace dat na disku, ve kterém se předpokládá, že disk sestává z pevného
počtu stop, z nichž každá má maximální datovou kapacitu
POZNÁMKA Architektura CKD odvozuje svůj název od formátu záznamu, který se skládá z pole obsahujícího počet datových bajtů a adresu záznamu, volitelného klíčového pole, podle kterého lze jednotlivé záznamy snadno rozpoznat, a samotných dat.
deduplikace dat (data
deduplication)
nahrazení více kopií dat s různou úrovní granularity odkazy na
sdílenou kopii za účelem úspory úložného prostoru a/nebo šířky pásma
datové úložiště; zařízení k ukládání
dat (Data Storage Equipment)
DSE
souhrnný termín pro diskové jednotky, jednotky SSD a moduly, páskové
kazety a jakékoli další mechanismy
zajišťující energeticky nezávislé ukládání dat
server k ukládání dat (data
storage server)
podnikové úložné zařízení, které obsahuje stejné součásti jako počítačový
server spolu s ≥ 10 úložnými zařízeními a softwarem (od
dodavatele nebo třetí strany), který podporuje připojení úložného systému,
správu optimalizace kapacity, virtualizované úložné prostředí a softwarově
definované úložiště
POZNÁMKA Podpůrné funkce jsou popsány v technickém listu produktu a jsou doprovázeny buď nástroji specifickými pro dodavatele a/nebo komerčně dostupným softwarem, který tyto funkce podporuje.
systém pro ukládání dat (data
storage system)
plně funkční systém, který poskytuje služby ukládání dat klientům a zařízením
připojeným přímo nebo přes síť
POZNÁMKA 1 Úložiště se může skládat z integrovaných řadičů úložiště, úložných zařízení, vestavěných síťových prvků, softwaru a dalších zařízení.
POZNÁMKA 2 I když úložiště může obsahovat jeden nebo více vestavěných procesorů, tyto procesory nespouštějí uživatelsky dodané softwarové aplikace, ale mohou spouštět datově specifické aplikace (např. replikaci dat, zálohovací nástroje, kompresi dat, instalaci agentů).
POZNÁMKA 3 Součásti a subsystémy, které jsou nedílnou součástí architektury úložiště (např. zajišťují interní komunikace mezi řadiči a disky), se považují za součást úložiště.
POZNÁMKA 4 Součásti, které jsou obvykle spojeny s úložným prostředím (např. zařízení potřebná pro provoz externí úložné sítě), se nepovažují za součást úložiště.
zdroj napájení d.c-d.c. (d.c.-d.c.
power supply unit)
zdroj napájení, který převádí vstupní
stejnosměrné síťové napětí (d.c.) na jeden nebo více stejnosměrných výstupů
POZNÁMKA Pro účely tohoto dokumentu se měnič d.c-d.c., který je součástí systému pro ukládání dat a používá se k převodu nízkonapěťového d.c. (např. 12 V DC) na jiné výstupy d.c. pro použití uvnitř systému, nepovažuje za zdroj napájení d.c.-d.c.
deduplikovatelný (dedupable)
vlastnost, kterou má soubor dat, je-li potřebná úložná kapacita pro data
výrazně snížena deduplikací dat
snímek rozdílových dat (delta
snapshot)
typ kopie dat v daném okamžiku, která zachovává stav dat v daném
okamžiku tím, že ukládá pouze ty bloky, které se liší od již existující úplné
kopie dat
přímo připojený (direct-connected)
úložiště navržené tak, aby bylo pod kontrolou jednoho hostitele nebo více
hostitelů v nesdíleném prostředí
účinnost (efficiency)
poměr výstupní pracovní zátěže k vstupním zdrojům do systému
energetická účinnost (energy
efficiency)
poměr výstupní pracovní zátěže k příkonu systému
soubor (file)
abstraktní datový objekt složený z:
a) uspořádané posloupnosti datových bajtů uložené na disku nebo pásce;
b) symbolického jména, podle kterého lze objekt jednoznačně identifikovat; a
c) souboru vlastností, jako je vlastnictví a přístupová oprávnění;
které umožňují správu objektu systémem souborů nebo správcem záloh
systém souborů (file
system)
softwarová složka, která vnucuje
strukturu adresnímu prostoru jednoho nebo více fyzických nebo virtuálních
disků, aby aplikace mohly pohodlněji
pracovat s abstraktními pojmenovanými datovými objekty proměnné velikosti
(soubory)
architektura pevných bloků (Fixed
Block Architecture)
FBA
model disků, ve kterém je úložný prostor organizován jako lineární, husté
adresní prostory bloků pevné velikosti
POZNÁMKA Architektura pevných bloků je model disku, na kterém je založeno SCSI.
formátovaná kapacita (formatted
capacity)
celkový počet bajtů dostupných k zapsání
po formátování systému nebo zařízení pro použití např. úložištěm objektů,
systémem souborů nebo správcem blokových služeb
POZNÁMKA Formátovaná kapacita je menší nebo rovna hrubé kapacitě. Nezahrnuje oblasti vyhrazené pro použití systémem, nevyužité oblasti, oblasti parity RAID, prostor kontrolních součtů, přemapování na úrovni hostitelského nebo souborového systému, „správné dimenzování“ disků, označování disků, mezipaměti, metadata systému souborů atd. Může však zahrnovat oblasti, které jsou normálně rezervované, jako například vyhrazené oblasti pro snímky, může-li je správce úložiště alternativně nakonfigurovat pro běžné ukládání dat.
volný prostor (free
space)
množství dalších neredukovatelných dat, která lze zapsat do zkoušeného
výrobku dle konfigurace
zatížené pásmo (hot
band)
simulace přirozeně se vyskytujících
oblastí adresního prostoru úložiště, ke kterým se přistupuje častěji, než je
obvyklé
hybridní systém polovodičového
úložiště a magnetického disku (hybrid Solid State Storage and
magnetic disk system)
úložný systém, jehož formátovaná kapacita je zajištěna kombinací
polovodičového úložiště a magnetických diskových úložných zařízení
hyperkonvergovaný systém (hyper
converged system)
softwarově definovaná sada zdrojů s alespoň dvěma z těchto:
výpočetní, úložné, síťové a/nebo virtualizační
ICT zařízení (ICT
equipment)
zařízení poskytující služby ukládání, zpracování a přenosu dat
POZNÁMKA Kombinace zařízení informačních technologií a síťových telekomunikačních zařízení.
klidový stav (idle
state)
provozní stav DSE (na rozdíl od aktivního stavu), ve kterém DSE nevykonává
žádnou užitečnou práci
POZNÁMKA 1 DSE je schopno dokončit transakce pracovní zátěže, ale systém nevyžaduje ani nečeká na žádné aktivní transakce pracovní zátěže.
POZNÁMKA 2 U systémů, kde platí standardy ACPI, koreluje klidový stav pouze s úrovní systému ACPI S0.
I/O zařízení (I/O
device)
zařízení, které zajišťuje vstupní a výstupní datovou schopnost mezi
DSE a dalšími zařízeními
POZNÁMKA I/O zařízení může být vestavěno do základní desky DSE nebo může být k základní desce připojeno prostřednictvím rozšiřujících slotů.
I/O intenzita (I/O
intensity)
míra počtu IOPS požadovaných generátorem zátěže
POZNÁMKA I/O intenzita je vyjádřena jako procento vybrané maximální úrovně IOPS, která splňuje časovací požadavek (požadavky) pro danou taxonomickou kategorii.
I/O brána (I/O port)
fyzické obvody v I/O zařízení, kde lze navázat nezávislou I/O relaci
POZNÁMKA Brána není totéž jako konektorová zásuvka; je možné, že jedna konektorová zásuvka může obsluhovat více bran stejného rozhraní.
neredukovatelná data (irreducible
data)
data, která nejsou ani komprimovatelná, ani deduplikovatelná
jen svazek disků (Just a Bunch
Of Disks)
JBOD
police, která neposkytuje ochranu úložiště
POZNÁMKA JBOD je „jednoduchý“ „jen svazek disků“, architektura, která neposkytuje funkce ochrany úložiště. Úložná zařízení JBOD mohou fungovat jako jednotlivé svazky nebo je lze pomocí jednoduchého řadiče sloučit do jednoho logického svazku. JBOD neposkytuje žádnou redundanci ani odolnost, takže selhání jednoho úložného zařízení se rovná selhání celého logického svazku. JBOD je jedna police.
generátor zátěže (load
generator)
hardwarové a softwarové prostředí, které spouští generátor pracovní
zátěže pro pohon zkoušeného výrobku během měření
logická jednotka (Logical
Unit)
LU
entita v cíli SCSI, která provádí IO příkazy
číslo logické jednotky (Logical
Unit Number)
LUN
synonymum pro logickou jednotku
maximální výkon (maximum
power)
vrcholová trvalá hodnota nebo efektivní hodnota spotřeby energie při
provozu funkcí v nejhorším případě
maximální doba do prvních dat (Maximum
Time to First Data)
MaxTTFD
maximální doba potřebná k zahájení
příjmu dat z úložného systému pro splnění požadavku na čtení libovolných
dat
paměť (memory)
součást serveru vně procesoru, ve které jsou uloženy informace pro okamžité
použití procesorem
základní deska (motherboard)
hlavní deska s plošnými spoji DSE, která obvykle obsahuje procesor,
paměť, rozšiřující sloty a umožňuje připojení dalších desek s plošnými
spoji
síťově připojený (network-connected)
úložiště určené k připojení k hostiteli prostřednictvím síťového
protokolu (např. TCP/IP, IB a FC)
provozuschopnost bez přerušení
provozu (non-disruptive serviceability)
podpora pro nepřetržitou dostupnost dat během všech servisních operací
POZNÁMKA 1 Příklady provozuschopnosti bez přerušení provozu jsou výměna FRU, záplaty kódu, upgrady softwaru/firmwaru, změny konfigurace, migrace dat a rozšíření systému provedené během doby výroby.
POZNÁMKA 2 Servisní operace mohou mít funkční dopady na výkon a dostupnost dat, ale nevedou ke ztrátě přístupu.
energeticky nezávislý (non-volatile)
vlastnost uchování dat v případě výpadku napájení
normalizovaná funkčnost (normalized
performance)
relativní hodnoty funkčnosti kalibrované na základní úroveň společnou pro
soubor hodnocených zařízení
paritní RAID (parity
RAID)
souhrnný termín používaný k odkazu na Berkeley RAID úrovně 3, 4, 5 a
6
trvalé úložiště (permanent
storage)
médium pro ukládání dat, které může uchovávat data neomezeně dlouho bez
zdroje napájení
zdroj napájení (power
supply unit)
samostatné zařízení, fyzicky oddělitelné od základní desky počítačového
serveru, které převádí střídavé nebo stejnosměrné vstupní napětí na jeden nebo
více stejnosměrných výstupů pro napájení počítačového serveru prostřednictvím
odnímatelného nebo pevně zapojeného elektrického připojení
hrubá kapacita (raw
capacity)
součet nezformátované a nekomprimované kapacity každého úložného
zařízení ve zkoušeném výrobku
klidová připravenost (ready
idle)
provozní stav, ve kterém je systém schopen splnit libovolný požadavek na IO
v rámci doby odezvy a omezení MaxTTFD zvolené taxonomické kategorie,
ale do systému nejsou odesílány žádné požadavky na IO iniciované uživatelem
POZNÁMKA Ve stavu klidové připravenosti může probíhat činnost I/O na pozadí, autonomně iniciovaná zkoušeným řešením.
sekvenční čtení (sequential
read)
IO zátěž sestávající z postupně vydávaných požadavků na čtení do
logicky sousedících dat
sekvenční zápis (sequential
write)
IO zátěž sestávající z postupně vydávaných požadavků na zápis do
logicky sousedících dat
police (shelf)
modulární kryt vhodný pro instalaci do stojanu
POZNÁMKA Police obvykle obsahuje úložná zařízení, řadiče úložišť, zdroje napájení a chladicí zařízení. Police má obvykle předem zapojenou propojovací desku, která přenáší napájení a I/O propojovací signály k umístěným součástem.
jediný bod poruchy (Single
Point of Failure)
SPOF
jedna součást nebo cesta v systému, jejíž porucha by způsobila, že
systém nebude fungovat nebo data nebudou přístupná
polovodičový disk (solid
state drive)
úložné zařízení, které pro ukládání dat používá paměťové čipy místo
rotujících magnetických ploten
polovodičové úložiště (solid
state storage)
paměťová kapacita postavená z energeticky nezávislých polovodičových
elektronických zařízení
řadič úložiště (storage
controller)
zařízení pro zpracování požadavků na
ukládání, které obsahuje procesor nebo sekvencer naprogramovaný k auto-
nomnímu zpracování podstatné části požadavků na IO směřujících do
úložných zařízení
POZNÁMKA Tato definice je konkrétně určena k vyloučení agregovaných úložných prvků, jako jsou subsystémy polí RAID, robotické páskové knihovny, archivy a souborové servery. Vyloučena jsou také úložná zařízení, která nejsou přímo přístupná aplikačním programům koncových uživatelů a místo toho se používají jako forma interní mezipaměti.
ochrana úložiště (storage
protection)
jakákoli kombinace hardwaru a softwaru (např. RAID, NVRAM, ukládání
disků a čištění disku na pozadí nebo skenování
médií), která zajišťuje, že všechny dokončené IO operace budou zachovány
v případě výpadku napájení nebo poruchy úložného zařízení
zhroucení systému (system
crash)
porucha hardwaru nebo softwaru, která způsobí dočasnou nedostupnost dat a které
vyžaduje restart jedné nebo více
hardwarových komponent a/nebo reinicializaci jedné nebo více softwarových
komponent za účelem obnovení přístupu k datům
nepřerušitelný zdroj napájení (Uninterruptible
Power Supply)
UPS
kombinace měničů, spínačů a zařízení
pro ukládání energie (jako jsou baterie) tvořících napájecí systém pro udržení
kontinuity napájení zátěže v případě poruchy vstupního napájení
virtuální disk (virtual
drive)
vyměnitelné úložné zařízení, např. pásková jednotka, která je emulováno
pomocí jiných úložných zařízení
vážený geometrický průměr (weighted
geometric mean)
geometrický průměr vypočítaný s použitím předem stanoveného faktoru
pro každý z prvků před agregací
worklet (worklet)
syntetická softwarová rutina využívající funkce reálné aplikace zaměřené na
konkrétní typ datové operace, která klade důraz na konkrétní charakteristiku
systému
generátor pracovní zátěže (workload
generator)
software používaný v generátoru zátěže k řízení zkoušeného
výrobku během měření
Vypuštěno.
Pro účely tohoto dokumentu platí dále uvedené zkratky:
a.c., AC střídavý proud (Alternating Current)
ACPI pokročilá konfigurace a rozhraní pro napájení (Advanced Configuration and Power Interface)
ASHRAE Americká společnost inženýrů pro vytápění, chlazení a klimatizaci (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)
BIOS základní vstupní a výstupní systém; systém BIOS (Basic Input/Output System)
CPU centrální procesorová jednotka (Central Processor Unit)
d.c., DC stejnosměrný proud (Direct Current)
DSE datové úložiště; zařízení k ukládání dat (Data Storage Equipment)
EDA automatizace elektronického návrhu (Electronic Design Automation)
ESC energeticky úsporné chlazení (Energy Saving Cooling)
ETSI Evropský ústav pro telekomunikační normy (European Telecommunications Standards Institute)
EUT zkoušené zařízení (Equipment Under Test)
FBA architektura pevných bloků (Fixed Block Architecture)
FRU jednotka vyměnitelná v terénu (Field-Replaceable Unit)
GB gigabajt (GigaByte)
HDD pevný disk (Hard Disk Drive)
I/O vstup/výstup (Input/Output)
ICT informační a komunikační technologie (Information and Communication Technology)
ID identifikace (IDentification)
INCITS Mezinárodní výbor pro normy informačních technologií (InterNational Committee for Information Technology Standards)
IOPS vstupní/výstupní operace za sekundu (Input/Output operation Per Second)
JBOD jen svazek disků (Just a Bunch Of Disks)
LBA adresa logického bloku (Logical Block Address)
MaxTTFD maximální doba do prvních dat (Maximum Time To First Data)
NVRAM energeticky nezávislá paměť s náhodným přístupem (Non-Volatile Random Access Memory)
NVSS energeticky nezávislý polovodičový (Non-Volatile Solid State)
OS operační systém (Operating System)
OSD objektově orientované úložné zařízení (Object-based Storage Device)
PDU rozvod napájení (Power Distribution Unit)
PSU zdroj napájení (Power Supply Unit)
RAID redundantní pole nezávislých disků (Redundant Array of Independent Disks)
RAS spolehlivost, dostupnost a provozuschopnost (Reliability, Availability, and Serviceability)
RMS efektivní hodnota (Root Mean Square)
RVML vyměnitelná a virtuální knihovna médií (Removable and Virtual Media Library)
SCSI rozhraní malého počítačového systému (Small Computer System Interface)
SPOF jediný bod poruchy (Single Point of Failure)
SSD polovodičový disk (Solid State Drive)
UPS nepřerušitelný zdroj napájení (Uninterruptible Power Supply)
VDA sběr videodat (Video Data Acquisition)
VDC volty (DC) (Volts (DC))
Pro účely tohoto dokumentu platí dále uvedené převody:
Kilobajt (KB) se rovná 103 B.
Megabajt (MB) se rovná 106 B.
Gigabajt (GB) se rovná 109 B.
Terabajt (TB) se rovná 1012 B.
Petabajt (PB) se rovná 1015 B.
Exabajt (EB) se rovná 1018 B.
Kibibajt (KiB) se rovná 210 B.
Mebibajt (MiB) se rovná 220 B.
Gibibajt (GiB) se rovná 230 B.
Tebibajt (TiB) se rovná 240 B.
Pebibajt (PiB) se rovná 250 B.
Exbibajt (EiB) se rovná 260 B.
Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN v anglickém jazyce.
Zdroj: www.cni.cz