【一周一故事】
千兆万兆、SATA/SSD 到底瓶颈在哪里？
一周一故事工作室 | 魔方村 | MF.NETGEAR.CN
对于一般个人使用、家庭使用的情况来说，当我们谈论机械硬盘或者固态硬盘的时候，一般不会考量到网络方面的性能，因为一台配备了高端 SSD 的笔记本电脑、台式机、一体机，其效果就是更快的运行操作系统，更快的游戏运行速度与体验，非常明显，不用对外提供服务，所以对于网络方面的要求不会非常极端。但是对于商用、企业用的角度来说，这两个看似不相干的领域如果没有很好的考量，却可能会是互相掣肘的效果。 
iMac Pro 如此强大，但交换机与 NAS 的1G 速率，未能及时升级造成的网络瓶颈是显而易见的！
谈及存储性能的时候，有多个不同的考量，如 IOPS，吞吐量，响应时间等等。这里面响应时间跟存储的处理性能和各方面优化、网络介质类型有关，而IOPS跟硬盘的类型、RAID级别、存储的优化等也密不可分。主要从存储吞吐量和网络吞吐量的关系。
1G/10G 网络的吞吐量
网络带宽选择有 1G/2.5G/5G/10G，其介质可能是铜缆或者光纤，我们这篇文章主要从吞吐量的角度来简单介绍一下。
从网络的角度来说，吞吐量其实非常好计算，下面列出一个简单的图表。
网络的吞吐量其实非常好计算，因为理论值一般跟实际值差不了多少。
SATA 和 SSD 的性能
机械硬盘的性能涉及的方面太多，而 SSD 又处于高速发展期，其变化更大，我们这里引用
http://www.tomshardware.com 的测试数据，选择几个常见的型号作为参考。
1、SATA 盘的吞吐量测试结果：
2、SSD 盘的吞吐量测试结果：
注意，这里挑选的硬盘型号都是比较常见，并且在 TOMSHARDWARE 的测试结果都是较为靠前的。这里我们暂且不考虑性能特别强的一些 SSD（如 1GBps 以上速度的），以及特别差的那些。我们可以得出这样的结论：
- 对于千兆网络，无论是 SSD 还是机械 SATA 盘，1G 网口都是不足够使用的。
- 对于万兆网络，无论是 SATA 盘还是 SSD，单盘的情况下，单个 10G 口是可以满足使用的。
- 对于 5G 网络来说，基本上匹配单个 SSD 的吞吐量需求。
- 对于 2.5G 网络来说，基本上匹配单个 SATA 的吞吐量需求。
那么以上只是从非常简单的单盘情况来分析，实际上多数情况下，存储和服务器都是搭配使用多块、甚至几十块、几百块硬盘，这时候就更加要对整个 RAID、卷性能进行测试，才能匹配相应的网络需求。如下图：就是根据实际环境测试出来的数据。
可以看到，几乎在没做任何优化的情况下，SSD 在 10G 网络中可以轻松跑满 10G 所有的带宽，而 1G 网络更加是极大的瓶颈。
建议
采用全 10G 网络 +SSD 硬盘，来构建最优的组网架构，实现最高性能的解决方案。
可针对具体情况，不同环境采用不同、性价比更高的解决方案，我们的建议如下：
- 在绝大多数应用场景和硬盘搭配，单个千兆网口都是不满足需求的。在不具备万兆网络的条件下，可以尝试将2个千兆端口进行链路聚合。
- 在使用 SSD 盘搭建存储方案的时候，10G 是个必备条件，并且有条件的话要将多个 10G 端口进行链路聚合。
- 随着 NBASE-T 的普及，如果现有布线难以变更，可以考虑选用支持 NBASE-T 的交换机，如NETGEAR MS510TX，可以满足 SATA RAID 的需求，也可以满足一定的 SSD 吞吐量所需。
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