全种类ZFS阵列磁盘性能实测与对比|RaidZ1 RaidZ2 RaidZ3 Mirror Stripe等级

前言

使用ZFS已经有两年多了，一直很好奇ZFS的不同阵列之间的读写性能差别到底有多大？普通的Raid阵列中，不同的阵列等级的性能基本上都可以直接换算出来，但是ZFS的性能因为多了内存缓存等因素，实际使用中的差异到底有多大就需要实测一下了。
直接划到文末看结果！

Raid等级概述

RAID0或stripe条带化阵列

没有冗余，但是可提供最佳性能和附加存储。任何驱动器故障都会破坏整个阵列，因此RAID 0根本不安全。如果您需要非常快的暂存空间来进行视频编辑，那么RAID0会很好。

RAID1或mirror镜像

只是在阵列中的每个驱动器上镜像相同的数据。这是极好的冗余，因为您可能会丢失除一个驱动器之外的所有驱动器，并且仍然可以访问数据。肯定的是，阵列中添加的每个驱动器都会提高RAID读取速度。最大的缺点是容量低和写入速度慢。无论团队中有多少驱动器，您都可以使用单个驱动器的总容量。由于每个驱动器都会获得相同文件的完整副本，因此速度会降低。镜像通常用于两个驱动器，而不是像我们的测试中那样用于12和24的驱动器，因为存在大量的浪费空间。

RAID 2，RAID 3和RAID 4

未经过测试，因为IT行业不再使用它们。 Raid2使用相同数量的磁盘作为专用ECC驱动器。团队3和团队4使用单个专用的奇偶校验驱动器。由于可怕的随机读取和写入性能，这些袭击都不再用于生产。

RAID5或RAIDZ

会与数据一起分发奇偶校验，并且在RAID失败之前可能会丢失一个物理驱动器。因为需要计算奇偶校验，所以RAID 5比RAID0慢，但是RAID 5更安全。 RAID 5至少需要三个硬盘，其中一个完整磁盘空间用于奇偶校验。

RAID6或RAIDZ2

会与数据一起分配奇偶校验，并且可能会丢失两个物理驱动器，而不是像RAID 5那样仅丢失一个物理驱动器。因为需要计算更多的奇偶校验，所以RAID6比RAID5慢，但是RAID6更安全。 RAIDz2至少需要四个磁盘，并且将使用两个磁盘空间进行奇偶校验。

RAID7或RAIDZ3

就像RAID 5和6一样分配奇偶校验，但是RAID7会丢失三个物理驱动器。由于需要计算三重奇偶校验，因此RAID 7比RAID5和RAID 6慢，但是RAID 7是三个中最安全的。 RAIDz3至少需要四个磁盘，但应与至少五个磁盘一起使用，其中三个磁盘空间用于奇偶校验。

RAID10或RAID1 0

是数据的镜像和条带化。最简单的RAID10阵列有四个磁盘，由两对镜像组成。磁盘1和2是镜像，磁盘3和4分别是另一个镜像。然后，在两个镜像之间对数据进行条带化（考虑RAID0）。您可以在每个镜像中丢失一个驱动器，并且数据仍然安全。您不能丢失组成一个镜像的两个驱动器，例如，驱动器1和2不能同时丢失。突袭10的优点是读取数据的速度很快。缺点是写入速度慢（多个镜像）并且容量低。

RAID60或RAID6 0

是两个或更多RAID6卷的条带。您将获得RAID6安全性（每个RAID6阵列丢失两个驱动器）和RAID0条带化读取速度的优势。底片与RAID10相同。

RAID70或RAID7 0

是两个或更多RAID7卷的条带。就像RAID6一样，您可以利用RAID7安全性和RAID0条带化读取速度，但会失去容量。

实测情况

            ZFS不同阵列等级磁盘容量和读写速度跑分
                   (这里的速度单位均是MB每秒)
 1x 4TB, single drive,          3.7 TB,  w=108MB/s , rw=50MB/s  , r=204MB/s 
 2x 4TB, mirror (raid1),        3.7 TB,  w=106MB/s , rw=50MB/s  , r=488MB/s 
 2x 4TB, stripe (raid0),        7.5 TB,  w=237MB/s , rw=73MB/s  , r=434MB/s 
 3x 4TB, mirror (raid1),        3.7 TB,  w=106MB/s , rw=49MB/s  , r=589MB/s 
 3x 4TB, stripe (raid0),       11.3 TB,  w=392MB/s , rw=86MB/s  , r=474MB/s 
 3x 4TB, raidz1 (raid5),        7.5 TB,  w=225MB/s , rw=56MB/s  , r=619MB/s 
 4x 4TB, 2 striped mirrors,     7.5 TB,  w=226MB/s , rw=53MB/s  , r=644MB/s 
 4x 4TB, raidz2 (raid6),        7.5 TB,  w=204MB/s , rw=54MB/s  , r=183MB/s 
 5x 4TB, raidz1 (raid5),       15.0 TB,  w=469MB/s , rw=79MB/s  , r=598MB/s 
 5x 4TB, raidz3 (raid7),        7.5 TB,  w=116MB/s , rw=45MB/s  , r=493MB/s 
 6x 4TB, 3 striped mirrors,    11.3 TB,  w=389MB/s , rw=60MB/s  , r=655MB/s 
 6x 4TB, raidz2 (raid6),       15.0 TB,  w=429MB/s , rw=71MB/s  , r=488MB/s 
10x 4TB, 2 striped 5x raidz,   30.1 TB,  w=675MB/s , rw=109MB/s , r=1012MB/s 
11x 4TB, raidz3 (raid7),       30.2 TB,  w=552MB/s , rw=103MB/s , r=963MB/s 
12x 4TB, 6 striped mirrors,    22.6 TB,  w=643MB/s , rw=83MB/s  , r=962MB/s 
12x 4TB, 2 striped 6x raidz2,  30.1 TB,  w=638MB/s , rw=105MB/s , r=990MB/s 
12x 4TB, raidz (raid5),        41.3 TB,  w=689MB/s , rw=118MB/s , r=993MB/s 
12x 4TB, raidz2 (raid6),       37.4 TB,  w=317MB/s , rw=98MB/s  , r=1065MB/s 
12x 4TB, raidz3 (raid7),       33.6 TB,  w=452MB/s , rw=105MB/s , r=840MB/s 
22x 4TB, 2 striped 11x raidz3, 60.4 TB,  w=567MB/s , rw=162MB/s , r=1139MB/s 
23x 4TB, raidz3 (raid7),       74.9 TB,  w=440MB/s , rw=157MB/s , r=1146MB/s
24x 4TB, 12 striped mirrors,   45.2 TB,  w=696MB/s , rw=144MB/s , r=898MB/s 
24x 4TB, raidz (raid5),        86.4 TB,  w=567MB/s , rw=198MB/s , r=1304MB/s 
24x 4TB, raidz2 (raid6),       82.0 TB,  w=434MB/s , rw=189MB/s , r=1063MB/s 
24x 4TB, raidz3 (raid7),       78.1 TB,  w=405MB/s , rw=180MB/s , r=1117MB/s 
24x 4TB, striped raid0,        90.4 TB,  w=692MB/s , rw=260MB/s , r=1377MB/s