2024年9月3日发(作者：高曦哲)

HP StorageWorks 4400企业虚拟阵列(EVA4400)

性能白皮书

简介.................................................................................................................................................2

性能参数.........................................................................................................................................2

端到端性能参数.......................................................................................................................3

高速缓存性能参数....................................................................................................................3

EVA4400性能参数总结...................................................................................................................3

EVA4400和EVA4100的差别...................................................................................................3

测试环境说明...........................................................................................................................4

评估标准...........................................................................................................................4

测量结果...........................................................................................................................5

结论.................................................................................................................................................8

更多信息.........................................................................................................................................8

简介

HP StorageWorks企业虚拟阵列(EVA)系列产品为大中型企业客户提供了具备领先性能、大容量和

高可用性的存储解决方案，可显著降低IT成本及复杂性。EVA提供了存储虚拟化功能，可实现虚拟存储

池、简化管理、自动性能负载平衡、动态容量管理等特性。

HP StorageWorks 4400企业虚拟阵列(EVA4400)继承了所有这些先进特性。由于工程设计方面的改

进，EVA4400在实际环境中的性能大大超过了EVA4100。

由于持续读写性能得到大幅提升，EVA4400显著提高了各种应用的I/O处理能力，包括数据仓储、流

媒体、高性能技术计算以及备份和恢复等。

在随机读写性能方面，EVA4400的整体性能可随磁盘数量的增加而增长。客户可以根据实际业务情

况，预先选择最佳的配置。随机读写性能的提高也改进了各种应用的吞吐量并缩短了响应时间，其中包括

文件系统、面向交易的数据库以及电子邮件等。

本文对以下两方面进行了概括：

•高速缓存和端到端性能参数的重要性和区别

•EVA4400性能概述

性能参数

HP StorageWorks的研发工作以两项重要原则为指导：

•开发出的产品必须能为客户创造价值，符合其质量要求。（这条原则始终为惠普公司在尖端技术部署

的决策提供指导。）

•通过可靠的测试程序建立信任，在正常的工程设计限制内，客户可以在自己的公司内使用这些程序进行

反复的测试。（许多客户将惠普视为“可信任的顾问”，并依赖惠普技术来运营他们的企业。他们可以

在自己的站点，通过测试程序反复进行验证，确认惠普的产品是否符合要求。）

在测试阵列的性能参数时，惠普发现，对客户最有用的参数是那些能够反映实际业务情况的工作负载

配置下的参数。

在本文中，“端到端”性能参数是普通的数据路径(Data Path)和代码路径(Code Path)两方面的性

能参数。普通的数据路径包括阵列与服务器、缓存、内部总线以及磁盘之间的光纤链路。普通的代码路

径包括用于在与阵列连接的服务器和磁盘之间迁移用户数据的软件或固件。“缓存”性能参数是从全高速

缓存（cache-only）访问中获取的数据。

端到端性能参数

端到端性能参数反映了客户在实际情况中使用的典型的数据和代码路径。这些参数是在两种特别的工

程设计限制下得出的，因此非常适合用于容量规划(Capacity Planning)。

第一个限制为，在估算随机工作负载性能时，惠普建议以均匀的机率对大部分可用的阵列容量进行访

问。这种方法比磁盘“短击”（short-stroking）（即磁头短冲程/destroking）要精确，后者只让磁盘访问

一小部分的磁盘容量，测量出来的性能参数不具备广泛性。随着时间的推移，客户的阵列容量使用量不断

增加，利用后一种方法测量的性能参数可能不再适用，而前一种方法则可以防止这种情况发生。

实施第二种限制是，惠普意识到响应时间对于客户及其业务应用至关重要。根据惠普发布的“端到端”

吞吐量数据来看，平均响应时间为30毫秒以下。

根据惠普最佳实践，惠普建议使用端到端性能参数进行容量规划(Capacity Planning)，原因如下：

•这些数据可用于实际的业务环境

•可在客户现场，利用合理的“黑盒方案”轻松进行验证，即消除阵列外的性能瓶颈，在阵列控制器和

主机端口之间实现负载平衡

借助端到端性能参数，客户可以正确地判断哪些配置最适合。

高速缓存性能参数

虽然高速缓存性能参数含有大量的阵列吞吐量数据，但仍然不能反映通常的业务情况，因而在容量规

划中无法起到有效作用。

这种“cache-only”工作负载可以减轻阵列内部总线的负载，使其低于客户站点的实际负载。部分

阵列的数据和代码路径并不能反映实际的响应时间或延迟时间，因为“cache-only”数据路径比通常的

数据路径要短。一般来说，这些路径是在所有的I/O请求均由阵列缓存处理的情况下使用的。缓存性能参

数在日常运营中是非持续的，有时也会出现例外，但这只是一种短暂的现像。

缓存相当于服务器和磁盘之间的媒介。如果单纯看缓存性能参数，缓存性能参数只是对阵列性能的虚

假反映。在缓存性能参数中，最重要的是缓存与磁盘阵列的磁盘之间的交互。

使用缓存性能参数进行容量规划可能会导致磁盘负载过高，因此惠普最佳实践建议不使用这种方法。

EVA4400性能总结

与EVA4100相比，HP EVA4400在实际情况中的性能更高。惠普工程师希望在保持EVA企业级功能

不变的情况下，利用EVA4400帮助客户降低总拥有成本，同时提高容量和性能。

大多数客户使用EVA阵列处理两种方式的工作负载：大数据块连续传输和小数据块随机传输。

EVA4400的连续读写性能得到大幅提升，成本和复杂性大大降低。在随机工作负载方面，EVA4400的性

能可以随着磁盘数量的增加而增长，使客户可以根据需求选择最合适的配置。

由于连续性能得到大幅提升，EVA4400显著提高了各种应用的数据传输率，包括数据仓库、流媒体、

高性能技术计算以及备份和恢复等。随机工作负载性能的提高也改进了各种应用的吞吐量并缩短了响应

时间，这些应用包括文件系统、面向交易的数据库以及电子邮件等。

以下两表显示了EVA4400与EVA4100的差别。两种阵列都是在磁盘配置最高的情况下进行测试的

（EVA4100为56块磁盘，EVA4400为96块磁盘）。EVA4400的随机工作负载性能约为EVA4100的两

倍，因为前者的磁盘数量和控制器能力均比后者高。在大数据块连续传输工作负载方面，EVA4400性能

的提升应归功于内部控制器带宽的增加。

EVA4400和EVA4100的差别

表1. 端到端性能@ <= 30 ms平均响应时间

工作负载

随机读取IOPS

随机写入IOPS

随机写入IOPS

连续读取（MB/s）

RAID 1 连续写入（MB/s）

RAID 5 连续写入（MB/s）

表2. 缓存性能

工作负载

小数据块读取（IOPs）

大数据块读取（MB/s）

EVA4100

> 1 54,000

1,385

VRAID级别

任何一种

RAID 1

RAID 5

任何一种

RAID 1

RAID 5

EVA4100（56块磁盘）

13,800

7,300

4,000

350

168

264

EVA4400（96块磁盘）

26,000

1 2,000

7,200

775

375

550

EVA4400

> 140,000

1550

虽然高速缓存

性能参数

表明了阵列最大I/O吞吐能力，但仍然不能反映通常的业务情况，因而在容量规划中无

法起到有效作用。

测试环境说明

下文介绍了EVA4400测试采用的评估标准、设备和指标评测程序。在选择设备时，必须确保除了接

受测试的EVA外，其它设备不存在性能瓶颈问题。用于测试的交换机不能影响测试结果。

评估标准

服务器：

•HP rp8400服务器

•8个PA8700 750-MHz CPU

•HP-UX 11.11配置32 GB的主内存

•4个AB378A光纤通道主机总线适配器

接受测试的阵列：

•EVA4400 HSV300-96、146.5-GB磁盘

•磁盘旋转频率—15K RPM

•每个控制器1 GB主内存

•HP StorageWorks Brocade 4Gb SAN交换机，带32个端口

•AB378A和HSV300阵列控制器前端端口一对一的关系

指标评测程序

•RAID 1-16,381,818-MBVirtual Disk

•RAID 5-16,610,910-MBVirtual Disk

•在测量前向所有磁盘空间写入数据

•使用四个以上I/O进程时，在主机端口之间实现负载平衡；使用两个进程时，在控制器之间实现负载平衡

测量结果

从图1到图6可以看出，在各种工作负载和RAID级别下，EVA4400的平均响应时间与吞吐量之间存在

怎样的关系。在吞吐量与平均响应时间做出取舍时，客户可以参考这些图表。

从图1到图4，60%读数据工作负载为惠普所称的OLTP工作负载。

图1是EVA4400在RAID 1和以下三种工作负载下的随机工作负载曲线图：

•读取请求

•写入请求

•60%读取和40%写入（即OLTP）

所有工作负载均使用4-KB的请求长度。惠普服务器指标评测团队根据TPC-C指标，使用60%的读取工

作负载来估算服务器与存储设备的性能。

图2与图1相似，只不过所有工作负载都使用统一的8KB请求长度，而非4 KB。

图3、图4分别与图1、图2相似，只有RAID 5和RAID 1不同。

从图5和图6可以看出大数据块连续传输工作负载的平均吞吐量和响应时间之间的关系。图5使用RAID

1，图6使用RAID 5。

图5和图6表明，采用高速缓存算法计算而来的EVA4400数据传输率较高，响应时间较短。这说明了

磁盘阵列缓存和算法的重要性。尽管我们看到缓存对所有测试都产生了一定影响，但这些影响只作为端到

端性能测量结果的一部分。

图1.

Random IO Performance for RAID1 4KB

Transfers

Response Time (ms)

Throughput (IO/s)

Reads

Writes

OLTP

RAID1 4KB传输工作负载的随机IO性能

响应时间（ms）

吞吐量（IO/s）

读取

写入

OLTP

图2.

Random IO Performance for RAID1 8KB

Transfers

Response Time (ms)

Reads

Writes

OLTP

Throughput (IO/s)

RAID1 8KB传输工作负载的随机IO性能

响应时间（ms）

读取

写入

OLTP

吞吐量（IO/s）

图3.

RAID5 4KB传输工作负载的随机IO性能

图4.

RAID5 8KB传输工作负载的随机IO性能

图5.

RAID1 128KB传输工作负载的连续IO性能

Response Time (ms)

Reads

Writes

Throughput (MB/s)

响应时间（ms）

读取

写入

吞吐量（IO/s）

图6.

RAID5 128KB传输工作负载的连续IO性能

结论

EVA系列产品提供了存储虚拟化功能，可实现容量集中、简化管理、自动性能负载平衡、动态配

置及重新配置等特性。新型HP EVA4400不仅具备所有上述特性，而且大大提高了随机和连续工作负载

的性能。

在随机工作负载方面，EVA4400的性能可随磁盘数量的增加而增长。客户可以根据实际业务情况，

预先选择最佳的配置。EVA4400的连续性能得到大幅提升，成本和复杂性大大降低。

EVA4400的吞吐量是其前身EVA4100的两倍，因而将各种应用（从备份和恢复到流视频等）的数据

传输率提高了一倍。数据扫描时间缩短一半。

根据惠普最佳实践，惠普建议客户对HP EVA4400的整体性能特征进行评测，以获得最准确的数据。

端到端性能参数可以最准确地反映客户环境的真实情况。虽然高速缓存性能参数表明阵列的最大吞吐能

力，但仍然不能反映通常的业务情况，因而在容量规划中无法起到有效作用。

更多信息

Ÿ

HP StorageWorks 4400企业虚拟阵列(EVA4400)：

/products/storageworks/eva4400/

Ÿ

EVA产品家族：/storage/disk/EVA41/

Ÿ

HP StorageWorks：/country/cn/zh/prodserv/

© 2008 Hewlett-Packard Development Company, L.P. 本文所含信息如有更改，恕不另行通知。惠普产品和服务的

保修条款在这些产品和服务附带的保修声明中已阐明。本文中的任何信息均不构成额外的保修条款。惠普对文中

包含的技术或编辑上的错误或遗漏概不负责。

2008年3月

2024年9月3日发(作者：高曦哲)

HP StorageWorks 4400企业虚拟阵列(EVA4400)

性能白皮书

简介.................................................................................................................................................2

性能参数.........................................................................................................................................2

端到端性能参数.......................................................................................................................3

高速缓存性能参数....................................................................................................................3

EVA4400性能参数总结...................................................................................................................3

EVA4400和EVA4100的差别...................................................................................................3

测试环境说明...........................................................................................................................4

评估标准...........................................................................................................................4

测量结果...........................................................................................................................5

结论.................................................................................................................................................8

更多信息.........................................................................................................................................8

简介

HP StorageWorks企业虚拟阵列(EVA)系列产品为大中型企业客户提供了具备领先性能、大容量和

高可用性的存储解决方案，可显著降低IT成本及复杂性。EVA提供了存储虚拟化功能，可实现虚拟存储

池、简化管理、自动性能负载平衡、动态容量管理等特性。

HP StorageWorks 4400企业虚拟阵列(EVA4400)继承了所有这些先进特性。由于工程设计方面的改

进，EVA4400在实际环境中的性能大大超过了EVA4100。

由于持续读写性能得到大幅提升，EVA4400显著提高了各种应用的I/O处理能力，包括数据仓储、流

媒体、高性能技术计算以及备份和恢复等。

在随机读写性能方面，EVA4400的整体性能可随磁盘数量的增加而增长。客户可以根据实际业务情

况，预先选择最佳的配置。随机读写性能的提高也改进了各种应用的吞吐量并缩短了响应时间，其中包括

文件系统、面向交易的数据库以及电子邮件等。

本文对以下两方面进行了概括：

•高速缓存和端到端性能参数的重要性和区别

•EVA4400性能概述

性能参数

HP StorageWorks的研发工作以两项重要原则为指导：

•开发出的产品必须能为客户创造价值，符合其质量要求。（这条原则始终为惠普公司在尖端技术部署

的决策提供指导。）

•通过可靠的测试程序建立信任，在正常的工程设计限制内，客户可以在自己的公司内使用这些程序进行

反复的测试。（许多客户将惠普视为“可信任的顾问”，并依赖惠普技术来运营他们的企业。他们可以

在自己的站点，通过测试程序反复进行验证，确认惠普的产品是否符合要求。）

在测试阵列的性能参数时，惠普发现，对客户最有用的参数是那些能够反映实际业务情况的工作负载

配置下的参数。

在本文中，“端到端”性能参数是普通的数据路径(Data Path)和代码路径(Code Path)两方面的性

能参数。普通的数据路径包括阵列与服务器、缓存、内部总线以及磁盘之间的光纤链路。普通的代码路

径包括用于在与阵列连接的服务器和磁盘之间迁移用户数据的软件或固件。“缓存”性能参数是从全高速

缓存（cache-only）访问中获取的数据。

端到端性能参数

端到端性能参数反映了客户在实际情况中使用的典型的数据和代码路径。这些参数是在两种特别的工

程设计限制下得出的，因此非常适合用于容量规划(Capacity Planning)。

第一个限制为，在估算随机工作负载性能时，惠普建议以均匀的机率对大部分可用的阵列容量进行访

问。这种方法比磁盘“短击”（short-stroking）（即磁头短冲程/destroking）要精确，后者只让磁盘访问

一小部分的磁盘容量，测量出来的性能参数不具备广泛性。随着时间的推移，客户的阵列容量使用量不断

增加，利用后一种方法测量的性能参数可能不再适用，而前一种方法则可以防止这种情况发生。

实施第二种限制是，惠普意识到响应时间对于客户及其业务应用至关重要。根据惠普发布的“端到端”

吞吐量数据来看，平均响应时间为30毫秒以下。

根据惠普最佳实践，惠普建议使用端到端性能参数进行容量规划(Capacity Planning)，原因如下：

•这些数据可用于实际的业务环境

•可在客户现场，利用合理的“黑盒方案”轻松进行验证，即消除阵列外的性能瓶颈，在阵列控制器和

主机端口之间实现负载平衡

借助端到端性能参数，客户可以正确地判断哪些配置最适合。

高速缓存性能参数

虽然高速缓存性能参数含有大量的阵列吞吐量数据，但仍然不能反映通常的业务情况，因而在容量规

划中无法起到有效作用。

这种“cache-only”工作负载可以减轻阵列内部总线的负载，使其低于客户站点的实际负载。部分

阵列的数据和代码路径并不能反映实际的响应时间或延迟时间，因为“cache-only”数据路径比通常的

数据路径要短。一般来说，这些路径是在所有的I/O请求均由阵列缓存处理的情况下使用的。缓存性能参

数在日常运营中是非持续的，有时也会出现例外，但这只是一种短暂的现像。

缓存相当于服务器和磁盘之间的媒介。如果单纯看缓存性能参数，缓存性能参数只是对阵列性能的虚

假反映。在缓存性能参数中，最重要的是缓存与磁盘阵列的磁盘之间的交互。

使用缓存性能参数进行容量规划可能会导致磁盘负载过高，因此惠普最佳实践建议不使用这种方法。

EVA4400性能总结

与EVA4100相比，HP EVA4400在实际情况中的性能更高。惠普工程师希望在保持EVA企业级功能

不变的情况下，利用EVA4400帮助客户降低总拥有成本，同时提高容量和性能。

大多数客户使用EVA阵列处理两种方式的工作负载：大数据块连续传输和小数据块随机传输。

EVA4400的连续读写性能得到大幅提升，成本和复杂性大大降低。在随机工作负载方面，EVA4400的性

能可以随着磁盘数量的增加而增长，使客户可以根据需求选择最合适的配置。

由于连续性能得到大幅提升，EVA4400显著提高了各种应用的数据传输率，包括数据仓库、流媒体、

高性能技术计算以及备份和恢复等。随机工作负载性能的提高也改进了各种应用的吞吐量并缩短了响应

时间，这些应用包括文件系统、面向交易的数据库以及电子邮件等。

以下两表显示了EVA4400与EVA4100的差别。两种阵列都是在磁盘配置最高的情况下进行测试的

（EVA4100为56块磁盘，EVA4400为96块磁盘）。EVA4400的随机工作负载性能约为EVA4100的两

倍，因为前者的磁盘数量和控制器能力均比后者高。在大数据块连续传输工作负载方面，EVA4400性能

的提升应归功于内部控制器带宽的增加。

EVA4400和EVA4100的差别

表1. 端到端性能@ <= 30 ms平均响应时间

工作负载

随机读取IOPS

随机写入IOPS

随机写入IOPS

连续读取（MB/s）

RAID 1 连续写入（MB/s）

RAID 5 连续写入（MB/s）

表2. 缓存性能

工作负载

小数据块读取（IOPs）

大数据块读取（MB/s）

EVA4100

> 1 54,000

1,385

VRAID级别

任何一种

RAID 1

RAID 5

任何一种

RAID 1

RAID 5

EVA4100（56块磁盘）

13,800

7,300

4,000

350

168

264

EVA4400（96块磁盘）

26,000

1 2,000

7,200

775

375

550

EVA4400

> 140,000

1550

虽然高速缓存

性能参数

表明了阵列最大I/O吞吐能力，但仍然不能反映通常的业务情况，因而在容量规划中无

法起到有效作用。

测试环境说明

下文介绍了EVA4400测试采用的评估标准、设备和指标评测程序。在选择设备时，必须确保除了接

受测试的EVA外，其它设备不存在性能瓶颈问题。用于测试的交换机不能影响测试结果。

评估标准

服务器：

•HP rp8400服务器

•8个PA8700 750-MHz CPU

•HP-UX 11.11配置32 GB的主内存

•4个AB378A光纤通道主机总线适配器

接受测试的阵列：

•EVA4400 HSV300-96、146.5-GB磁盘

•磁盘旋转频率—15K RPM

•每个控制器1 GB主内存

•HP StorageWorks Brocade 4Gb SAN交换机，带32个端口

•AB378A和HSV300阵列控制器前端端口一对一的关系

指标评测程序

•RAID 1-16,381,818-MBVirtual Disk

•RAID 5-16,610,910-MBVirtual Disk

•在测量前向所有磁盘空间写入数据

•使用四个以上I/O进程时，在主机端口之间实现负载平衡；使用两个进程时，在控制器之间实现负载平衡

测量结果

从图1到图6可以看出，在各种工作负载和RAID级别下，EVA4400的平均响应时间与吞吐量之间存在

怎样的关系。在吞吐量与平均响应时间做出取舍时，客户可以参考这些图表。

从图1到图4，60%读数据工作负载为惠普所称的OLTP工作负载。

图1是EVA4400在RAID 1和以下三种工作负载下的随机工作负载曲线图：

•读取请求

•写入请求

•60%读取和40%写入（即OLTP）

所有工作负载均使用4-KB的请求长度。惠普服务器指标评测团队根据TPC-C指标，使用60%的读取工

作负载来估算服务器与存储设备的性能。

图2与图1相似，只不过所有工作负载都使用统一的8KB请求长度，而非4 KB。

图3、图4分别与图1、图2相似，只有RAID 5和RAID 1不同。

从图5和图6可以看出大数据块连续传输工作负载的平均吞吐量和响应时间之间的关系。图5使用RAID

1，图6使用RAID 5。

图5和图6表明，采用高速缓存算法计算而来的EVA4400数据传输率较高，响应时间较短。这说明了

磁盘阵列缓存和算法的重要性。尽管我们看到缓存对所有测试都产生了一定影响，但这些影响只作为端到

端性能测量结果的一部分。

图1.

Random IO Performance for RAID1 4KB

Transfers

Response Time (ms)

Throughput (IO/s)

Reads

Writes

OLTP

RAID1 4KB传输工作负载的随机IO性能

响应时间（ms）

吞吐量（IO/s）

读取

写入

OLTP

图2.

Random IO Performance for RAID1 8KB

Transfers

Response Time (ms)

Reads

Writes

OLTP

Throughput (IO/s)

RAID1 8KB传输工作负载的随机IO性能

响应时间（ms）

读取

写入

OLTP

吞吐量（IO/s）

图3.

RAID5 4KB传输工作负载的随机IO性能

图4.

RAID5 8KB传输工作负载的随机IO性能

图5.

RAID1 128KB传输工作负载的连续IO性能

Response Time (ms)

Reads

Writes

Throughput (MB/s)

响应时间（ms）

读取

写入

吞吐量（IO/s）

图6.

RAID5 128KB传输工作负载的连续IO性能

结论

EVA系列产品提供了存储虚拟化功能，可实现容量集中、简化管理、自动性能负载平衡、动态配

置及重新配置等特性。新型HP EVA4400不仅具备所有上述特性，而且大大提高了随机和连续工作负载

的性能。

在随机工作负载方面，EVA4400的性能可随磁盘数量的增加而增长。客户可以根据实际业务情况，

预先选择最佳的配置。EVA4400的连续性能得到大幅提升，成本和复杂性大大降低。

EVA4400的吞吐量是其前身EVA4100的两倍，因而将各种应用（从备份和恢复到流视频等）的数据

传输率提高了一倍。数据扫描时间缩短一半。

根据惠普最佳实践，惠普建议客户对HP EVA4400的整体性能特征进行评测，以获得最准确的数据。

端到端性能参数可以最准确地反映客户环境的真实情况。虽然高速缓存性能参数表明阵列的最大吞吐能

力，但仍然不能反映通常的业务情况，因而在容量规划中无法起到有效作用。

更多信息

Ÿ

HP StorageWorks 4400企业虚拟阵列(EVA4400)：

/products/storageworks/eva4400/

Ÿ

EVA产品家族：/storage/disk/EVA41/

Ÿ

HP StorageWorks：/country/cn/zh/prodserv/

© 2008 Hewlett-Packard Development Company, L.P. 本文所含信息如有更改，恕不另行通知。惠普产品和服务的

保修条款在这些产品和服务附带的保修声明中已阐明。本文中的任何信息均不构成额外的保修条款。惠普对文中

包含的技术或编辑上的错误或遗漏概不负责。

2008年3月