不知道大家選購 NAS 時，有沒有留意過廠家提供的效能表現數據呢？有沒有留意到，中階及入門級，無論是甚麼型號、甚麼 CPU 和 RAM，傳送檔案至電腦的讀寫效能大概都是 100 多 MB/s？為何各型號分別不大，這麼多年來都沒怎樣提升呢？其實樽頸位在於 Gigabit 埠！買 NAS 作 File Server，最重要都是想傳輸速度夠快，尤其影片、圖片等大檔案就更甚......在中小企辦公室環境，人人的電腦都要接駁 Switch 才能通往 NAS，那麼我們應該怎樣選購合適的 Switch，好好配合 NAS，盡用 NAS 硬碟 / SSD 所提供的最高讀寫速度呢？今次 Techgear 小編呀粗就和大家探討一下應否購買 Multi-Gigabit (mGig) 或 10 Gbps Switch 配合 NAS 吧！
▲「個問題喺個 Port 度！」應選用 Multi-Gigabit Switch 才能盡用 NAS 硬碟所提供之傳輸效能，因為實測傳輸基本上超過 1Gbps，只是被 Gigabit 埠限制速度。
首先，NAS 數據傳輸的樽頸位在哪裡呢？
SATA III 介面速度
主機板 SATA III 介面最高頻寬 = 6 Gbps = 6000 Mbps
當然，傳輸數據還需要一些 Protocol 和 Overhead，所以扣除這些，
最高理論值大概為 600 MB/s = 4800 Mbps
SATA HDD / SSD 於主機內的傳輸速度
畢竟 MLC 實在是太昂貴，中小企未必會購買，就拿普通的 TLC SSD 作參考吧。
Samsung 860 EVO SATA 2.5” SSD 官網規格標示：
連續讀取 = 550 MB/s = 4400 Mbps 連續寫入 = 520 MB/s = 4160 Mbps
至於 3.5” 大容量硬碟，就參考 Seagate IronWolf Pro 18TB NAS 專用硬碟
Datasheet 最高讀寫速度 = 260 MB/s = 2080 Mbps
由此可見，SATA SSD 幾乎用盡 SATA III 所提供的介面頻寬，而機械硬碟就受本身結構限制，速度最多為 2000 多 Mbps。
那麼 NAS 經網絡傳輸檔案至電腦，是甚麼原因導至速度低於 260 MB/s？假設中小企常用的 4-Bay NAS，插滿 4 個 3.5" SATA 硬碟，據 NAS 品牌官網測試由 NAS 經 Switch 傳到電腦，其測速軟件應是將 4 個硬碟速度加起來計，可得出最高理論值為
260 MB/s x 4 個硬碟 = 1040 MB/s = 8320 Mbps
(NAS 廠商測試的硬碟型號各有不同，但硬碟規格表的速度都約莫在 220 - 260 MB/s)
可是經網絡傳輸的速度，跟 1040 MB/s 還有很大差距呢......
當然，廠商測試時用 RAID 5，固然比單碟測試稍慢，因為要動用 CPU 計算 Parity，亦有些 Protocol 和 Overhead 扣除頻寬，令速度低於 8320 Mbps，不過今次是想找出數據傳輸大概需要多少頻寬，樽頸位在哪裡，所以省略太細微的支節。
Gigabit 埠是 NAS 檔案傳輸的樽頸位嗎？
參考 Synology DS420J / Realtek RTD1296 CPU + 1GB DDR4 RAM
插滿 4 個 3.5” 6TB SATA 硬碟
1 個 Gigabit LAN 埠傳輸 【DS420J】
連續讀取 = 112.96 MB/s = 903.68 Mbps 連續寫入 = 112.69 MB/s = 901.52 Mbps
這就是文首所指的速大概只有 100 多 MB/s
▲ Synology DS420J - 1 個 Gigabit LAN
換轉成 Synology DS920+ / Intel Celeron J4125 + 4GB RAM
也是插滿 4 個 3.5” 6TB SATA 硬碟
2 個 Gigabit LAN 埠行 Link Aggregation 傳輸 【DS920+】
連續讀取 = 225.99 MB/s = 1807.92 Mbps 連讀寫入 = 225.90 MB/s = 1807.2 Mbps
▲ Synology DS920+ - 2 個 Gigabit LAN
雖然兩者的 CPU 硬件規格不同，但現在的 CPU 那麼先進，相信對進行檔案傳輸這類簡單工作，並不構成決定性的影響。所以從 DS420J 單 LAN 埠和 DS920+ 雙 LAN 埠的結果，可見多加一個 LAN 埠，傳輸速度就提升一倍，即是埠位最少要有 2Gbps 頻寬吧？
全 HDD 大概需要多少 Gbps 頻寬？
那麼即是要用單埠 Multi-Gigabit，或數個埠作 Link Aggregation，但實質需要多少 Gbps 呢？
就看看 Synology RS820+ 的官網 SMB 傳輸效能數據，規格採用 Intel Atom C3538 CPU 和 2GB DDR4 RAM，是台 Rack Mount 4-Bay NAS，廠商插滿 4 個 6TB SATA Hard Disk 測試：
▲ Synology RS820+ 出廠具備 4 個 1Gbps 埠，以下測試就是用這 4 個埠
4 個 1 Gbps LAN 埠行 Link Aggregation 傳輸 【RS820+】
連續讀取 = 413.48 MB/s = 3307.8 Mbps 連續寫入 = 418.2 MB/s = 3345.6 Mbps
與總共 4 Gbps 頻寬有些差距，看來樽頸位並非在 4 Gbps 網絡了。
從以上結果，可推敲 4 個硬碟放在中階規格 NAS 大概需要 3.3 Gbps，應該用Multi-Gigabit Switch 和網卡。MGig 分為 2.5 Gbps 和 5 Gbps，所以 3.3 Gbps 來計，應用單埠 5 Gbps，或者用 4 個 Gigabit 埠行 Link Aggregation，但需佔用更多埠位。
可是有些高階機種，即使也是全用 HDD，沒有用 SSD，因為硬件規格更高級，所以頻寬要求超越上述的 3.3 Gbps，甚至迫近 16Gbps！
▲ NETGEAR RR4312X 本身具備 4 個 Gigabit LAN 和 2 個 10Gbps LAN 埠，無需另購 10Gbps LAN 卡
通常硬件達高階規格，Bay 數自然多，所以今次就看看 NETGEAR RR4312X 12-Bay 2RU NAS。採用 Intel Xeon E3-1245v5 Server 級 CPU 及 16GB ECC RAM，本身具備 2 個 10Gbps LAN 埠，無需再另購 PCIe LAN 卡，並使用 3.5" 1TB (Seagate ST3000DM001) 硬碟行 RAID 6 進行測試：
1 個 10 Gbps LAN 埠傳輸 【NETGEAR RR4312X】
讀取速度 = 1130.83 MB/s = 9046.64 Mbps 寫入速度 = 948.65 MB/s = 7589.2 Mbps
2 個 10 Gbps LAN 埠行 Link Aggregation 傳輸 【NETGEAR RR4312X】
讀取速度 = 2040.23 MB/s = 16321.84 Mbps 寫入速度 = 1330.18 MB/s = 10641.44 Mbps
SSD 需要多少 Gbps 寬頻？
至於 SSD 呢？大概需要多少頻寬？
今次也是參考一下 Synology RS820+ 的數據，並轉用了 4 個 960GB SATA SSD 及加裝雙 10 Gbps LAN 卡進行測試。
2 個 10 Gbps LAN 埠行 Link Aggregation 傳輸 (插 PCIe 擴充卡) 【RS820+】
連續讀取 = 2121.11 = 16968.88 Mbps 連續寫入 = 609.67 MB/s = 4877.66 Mbps
速度高達 17 Gbps！看來全 SSD 要 10Gbps Switch 行 Link Aggregation 才行！
▲ Synology RS820+ 具備 4 個 Gigabit LAN，但可另加 10Gbps LAN 卡
結論
對於中小企，多人同時存取 NAS 檔案的環境下，而非普通家用用家作私人媒體 Server，
如果 NAS 全部都用 3.5” 傳統硬碟，NAS 規格屬於入門級至中階，網絡基本上要超過 1Gbps 才能提升工作效率。
最便宜都應該選用 Managed Gigabit Switch，用 2 個或以上 Gigabit 埠行 Link Aggregation 合適 Switch 型號 (需留意規格 Link Aggregation / LACP / LAG 字眼及支援多少個 Port 行 Link Aggregation)
▲ NETGEAR GS116E - 全 Gigabit Switch，可設置 Link Aggregation
最好就選用 Multi-Gigabit (mGig) Switch，因為 4 個硬碟都大概要 3.3Gbps，如困果用 Gigabit Switch 行 4Gbps Link Aggregation，則需佔用多達 4 個 LAN 埠，這個就視乎大家取捨。 合適 Switch 型號
▲ NETGEAR XS512EM - Smart Managed Plus Multi-Gigabit Switch，可設定 VLAN、Link Aggregation 等，又有 10Gbps SFP+ 連到 Uplink Core Switch。
如果 NAS 硬件規格較高，採用 Server 級 CPU，本身具備 10Gbps LAN，或者 NAS 全部插槽都用 SSD，固然要用 10Gbps Switch。 合適 Switch 型號
▲ NETGEAR XS716E - 全 10Gbps Switch
但相信不是所有公司的 NAS 都是那麼講求速度、容載量和即時反應，未必全部插槽都用 SSD，可能主要用 HDD 儲存數據，再加 SSD 作 Cache 或儲存 Hot Data。所以估計頻寬需求大概在 5 - 1X Gbps 之間，預算充足的話，也是建議選用 10Gbps Switch。
本文只是作參考之用，只為粗略估算要盡量發揮硬碟表現，究竟應用 Gigabit、mGig 還是 10G Switch。實際傳輸速度和使用者體驗，還受許多因素影響，例如同時有多少人存取，進行甚麼應用，或許毋需用 10Gbps Switch 都感到順暢，這些都很主觀。當然，要達到這些傳輸速度，要有多方面配合，包括 NAS 搭載哪種網絡埠、可否添加 10Gbps PCIe 網絡卡提升速度、電腦用甚麼網絡埠......但如果要發揮最大效用，真心建議大家選擇網絡埠夠快、夠多元化的 NAS，再搭配具備 Link Aggregation 功能的 mGig 或 10Gbps Switch，電腦亦升級至 mGig 埠，現在很多主機板和電競筆電都具備 2.5Gbps 或 5Gbps 埠，嫌麻煩其實購買 mGig LAN 轉 USB 3.0 Adapter 亦可。
▲ 使用 Multi-Gigabit Switch 接駁 NAS 可謂基本，例如這個 NETGEAR XS508M Multi-Gigabit Switch 就很適合中小企。
▲ 有些 NAS 可另配雙 10 Gbps LAN 卡
▲ 即使是 B460 主流級主機板也有 2.5Gbps LAN 了
▲ 不想更換電腦主機板，其實也可簡單購買 5Gbps LAN to USB 3.0 Type C Adapter
資料數據來源：
NETGEAR (pg 6)、Synology、Seagate、Samsung、tested.com