8 块机械硬盘 RAID 0 实测：飞牛 NAS 阵列速度、ZFS 缓存和 RAID 5/6/10 怎么选

这篇文章整理自我在 B 站发的 8 块机械硬盘 RAID 0 实测视频。问题很简单：一块机械硬盘顺序读写大概 200MB/s 左右，那 8 块盘一起做 RAID 0，是不是就能直接变成 1600MB/s 的“大号机械固态”？

答案是：多线程顺序读写确实能明显起飞，但不是所有场景都会跟着翻 8 倍。随机读写、单线程顺序、文件系统缓存、SMB 网络共享、RAID 校验开销，都会让最后的结果变得很有意思。

先说结论

如果只看 Btrfs 下 8 盘 RAID 0 的多线程顺序读写，这套阵列确实很快：读约 1299MB/s，写约 1326MB/s，已经明显超过普通单块机械硬盘，也跑到了万兆网络需要认真对待的速度区间。

但它并不是“所有项目都 8 倍”。这次测试里有几个比较关键的结论：

• 单盘顺序读写约 193MB/s，是后面所有测试的基准。
• 4 盘 RAID 0 的多线程顺序读写约 752/741MB/s，接近单盘 4 倍。
• 8 盘 RAID 0 的多线程顺序读写约 1299/1326MB/s，读写都很强，但没有完全线性翻 8 倍。
• 8 盘 RAID 0 的单线程顺序读写和 4 盘差不多，说明瓶颈不只在硬盘数量。
• 4K 随机读写没有像顺序读写那样飞起来，小文件场景不能只看“盘多”。
• ZFS 测试里读数非常漂亮，但 1GB 测试文件小于内存时，很容易测到缓存效果，不等于硬盘本体速度。
• SMB 网络测速会受到 NAS、网卡、Windows 缓存和协议栈影响，不能直接等同于本地磁盘速度。
• RAID 0 完全没有冗余，坏一块盘基本就意味着整组数据出问题。

所以这篇文章的重点不是鼓励大家上 RAID 0，而是借 8 块盘把不同 RAID 模式的性格看清楚：什么场景追求速度，什么场景追求安全，什么场景要接受写入惩罚。

RAID 0 到底在做什么

RAID 是磁盘阵列技术，可以把多块硬盘组合成一个逻辑硬盘。不同 RAID 模式会在速度、容量、安全性之间做不同取舍。

RAID 0 是里面最激进的一种。它会把一份数据拆成多个条带，分散写到不同硬盘上。读取时，多块盘一起工作；写入时，也可以并行写入。盘越多，理论顺序吞吐就越高，可用容量也等于所有硬盘容量相加。

flowchart LR
  A["一个大文件"] --> B["切成多个条带"]
  B --> C1["硬盘 1：条带 A"]
  B --> C2["硬盘 2：条带 B"]
  B --> C3["硬盘 3：条带 C"]
  B --> C4["更多硬盘：继续分散"]
  C1 --> D["并行读写"]
  C2 --> D
  C3 --> D
  C4 --> D
  D --> E["顺序速度提高"]

但 RAID 0 的代价也最直接：没有校验，没有镜像，没有容错。只要其中一块盘坏掉，数据就不再完整。它适合临时缓存、测试盘、可重建素材，不适合放唯一重要数据。

测试环境和命令

这次用飞牛 NAS 识别 8 块机械硬盘，然后分别测试单盘、4 盘 RAID 0、8 盘 RAID 0，以及 Btrfs/ZFS/SMB 和其他 RAID 模式。

测试里既有图形化测速，也有 fio 命令。fio 这类命令行测试的好处是参数可复现，缺点是普通用户看起来没那么直观。

fio -filename=/vol2/1000/8盘R0/test -direct=1 -iodepth 64 -thread -rw=read -ioengine=libaio -bs=1M -size=2G -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=seq_read

fio -filename=/vol2/1000/8盘R0 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -size=512M -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=rand_4k_read

创建阵列前一定要注意：新建或切换存储空间通常会格式化硬盘，原数据会被清空。RAID 测试最好用空盘，不要拿唯一数据冒险。

单盘速度：今天的 1 倍速基准

先测单块机械硬盘。这个成绩很标准，顺序读写大概都在 193MB/s 到 195MB/s 左右。后面说 4 倍、8 倍，都应该以这个数字作为参考。

这组数据说明一件事：机械硬盘不是所有项目都慢。大块顺序读写仍然能到 200MB/s 左右，但 4K 随机读写就会被机械结构限制得很明显。

4 盘 RAID 0：多线程顺序读写接近 4 倍

接下来把 4 块盘组成 RAID 0。这个结果非常符合预期：多线程顺序读写从单盘约 193MB/s 提升到 752/741MB/s 左右，基本就是“盘多路宽”的效果。

但它也暴露了 RAID 0 的另一个特点：顺序多线程吃得上多盘并行，随机小文件未必吃得满。4K 随机读有提升，随机写反而比单盘更复杂，不能简单理解成“RAID 0 什么都快”。

8 盘 RAID 0：顺序速度起飞，但不是处处 8 倍

终于轮到 8 块盘。多线程顺序读写的确很好看，读约 1299MB/s，写约 1326MB/s。只看这个项目，它已经不是普通机械硬盘的感觉了。

有意思的是，8 盘的单线程顺序读写和 4 盘差不多，都在 400MB/s 到 470MB/s 附近。这说明实际瓶颈可能来自文件系统、队列深度、控制器、调度策略、CPU、链路或测试方式，而不是单纯“硬盘数量还不够”。

把 1 盘、4 盘、8 盘放在一起看更明显：

如果你的工作负载是大文件、多线程、连续读写，8 盘 RAID 0 很强。比如临时素材盘、转码缓存、批量拷贝测试，它确实能把机械硬盘拉到很高的吞吐。

但如果你面对的是大量碎文件、数据库、小文件索引、照片缩略图、系统盘任务，机械硬盘阵列仍然会被随机访问拖住。

ZFS 测试：漂亮数字背后可能是缓存

这次也测了 ZFS。结果非常夸张：顺序 Q1T1 读到了 3707MB/s，看起来甚至比 8 盘 RAID 0 本身还高。

这里要小心解读。测试文件如果只有 1GB，而机器内存远大于这个文件，ZFS 很可能把读请求留在缓存里。这个时候你看到的就不完全是硬盘速度，而是“硬盘 + 文件系统 + 内存缓存”的综合结果。

ZFS 很强，但它不是魔法。它对内存、校验、缓存策略、写入路径都有自己的要求。如果内存配置不够，或者测试方法没有避开缓存，跑分很容易看起来“不真实”。

SMB 网络测速：你测到的不一定只是硬盘

NAS 日常最常见的用法不是在 NAS 本机跑分，而是在 Windows 上通过 SMB 共享读写文件。这时测试链路会变长：硬盘阵列、NAS 系统、网络、交换机、网卡、SMB 协议、Windows 缓存都会参与。

这组数字和本地跑分不一样很正常。SMB 场景更接近日常使用，但它不适合直接拿来判断“硬盘本体到底多快”。如果你看到某个 NAS SMB 跑分随机性能特别漂亮，先别急着下结论，缓存很可能也在工作。

其他 RAID 模式：速度、安全和容量怎么换

玩完刺激的 RAID 0，真正要存数据时，很多人反而会更关心 RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10。这些模式的意义不是“越快越好”，而是在容量、性能、容错之间选一个你能接受的平衡点。

flowchart TD
  A["你要怎么选 RAID？"] --> B{"数据是不是唯一重要数据？"}
  B -->|"是"| C{"能接受少一半容量吗？"}
  B -->|"不是，只是临时盘"| D["RAID 0：速度优先，坏盘就重建"]
  C -->|"能"| E["RAID 10 或 RAID 1：安全优先"]
  C -->|"不能"| F["RAID 5/6：容量和容错折中"]
  F --> G{"更怕同时坏两块盘吗？"}
  G -->|"怕"| H["RAID 6：多一份校验，写入更慢"]
  G -->|"还好"| I["RAID 5：容量利用率更高"]
  E --> J["仍然要额外备份"]
  F --> J
  D --> K["只放可重建数据"]

无论选哪种 RAID，都要记住一句话：RAID 不是备份。RAID 能提高可用性，不能替代离线备份、异地备份和版本恢复。

RAID 1：安全感很高，速度像单盘

RAID 1 主要是镜像。数据会写到多块盘上，目标是让数据有副本，而不是追求容量利用率和极限速度。

这组数据基本就是单盘水平。RAID 1 的意义在于安全，不在于让 8 块盘都变成速度贡献者。如果你只想“重要数据尽量稳”，RAID 1 的思路最容易理解，但容量利用率也最肉疼。

RAID 5 和 RAID 6：读很强，写入要付校验成本

RAID 5 和 RAID 6 都会做校验。好处是能在少损失一些容量的情况下获得容错能力；代价是写入时要计算和写入校验信息，尤其小块随机写会很难看。

这两组最有意思的地方在于：读取很漂亮，写入就明显受限。RAID 5 顺序读取约 1178MB/s，RAID 6 也有约 918MB/s；但顺序写入只有 213MB/s 左右，和单盘相比提升非常有限。

如果你的 NAS 主要是只读仓库，比如媒体库、素材归档、下载后长期读取，RAID 5/6 仍然很有价值。如果你的场景是频繁小文件写入、数据库、同步盘，那就要认真考虑写入惩罚。

RAID 10：速度和安全都要，但容量砍半

RAID 10 可以理解成“先镜像，再条带”。它不需要 RAID 5/6 那样复杂的校验计算，读写性能都比较好，同时也有一定容错能力。

它的读写都比较均衡，尤其顺序写入明显比 RAID 5/6 好看。但成本也很直接：容量通常只能用一半。

如果你既想要性能，又不想像 RAID 0 那样完全裸奔，RAID 10 是很舒服的选择。缺点就是贵，盘位和硬盘都要舍得。

最后怎么选

如果你只是想看大数字，8 盘 RAID 0 的顺序读写确实很爽。但如果你真的要拿 NAS 存东西，选择 RAID 模式时应该先问自己：这个数据丢了能不能重来？

我的建议是：

• 追求极限速度，数据丢了可以重建：RAID 0。
• 只读多、写入少，希望兼顾容量和容错：RAID 5 或 RAID 6。
• 既要读写速度，又能接受容量砍半：RAID 10。
• 最看重安全，容量和速度都可以让步：RAID 1。
• 重要数据：不管用什么 RAID，都要再做一份真正的备份。

这次测试最大的感受是：盘多确实能快，但快在哪里、慢在哪里，要看工作负载。顺序大文件、多线程任务会吃到多盘并行的红利；随机小文件、校验写入、网络共享和缓存路径，都会把结果变得复杂。

所以不要只看“几块盘”和“理论几倍速”。NAS 的存储设计更像是在速度、容量、安全和预算之间做选择。选对模式，比单纯把盘插满更重要。