Linux VPS 如何確認磁碟是否真的為 NVMe

在 Linux 上分 4 個步驟驗證 NVMe 磁碟

若要在 Linux VPS 上驗證 NVMe 磁碟，請依序執行 4 項檢查：使用 lsblk 確認裝置名稱，使用 rotational 確認 sysfs 中的旗標與匯流排路徑，使用 nvme list 確認實際的 NVMe 控制器，最後執行簡短的 fio，取得主機無法偽裝的唯一數值。前 3 項各需 1 秒。最後一項才能確定結果，因為多數 VPS 平台都會將實體磁碟隱藏，不讓來賓系統存取。

NVMe（non-volatile memory express）是快閃儲存裝置透過 PCIe（peripheral component interconnect express）通道通訊所使用的協定。它取代了原本為旋轉式磁碟設計的 SATA 與 AHCI 路徑，並透過移除 CPU 與快閃儲存裝置之間的佇列瓶頸來提升速度。在虛擬機器內，您通常根本不會直接使用這項協定。您使用的是主機為您組合的虛擬磁碟，因此來賓系統中的裝置名稱描述的是驅動程式，而不是機架中的實體媒體。

第 1 步：lsblk 顯示什麼？

lsblk 會讀取核心的區塊裝置清單。-d 旗標會隱藏分割區，因此每個磁碟只會顯示一行。

lsblk -d -o NAME,ROTA,SIZE,TYPE,TRAN,MODEL

KVM VPS 通常會顯示如下：

NAME ROTA  SIZE TYPE TRAN   MODEL
vda     1   80G disk virtio

以下 3 種命名模式幾乎涵蓋所有 Linux 伺服器：

• nvme0n1 是 NVMe 控制器 0 上的命名空間 1。您的 guest 使用的是實體或模擬的 NVMe 裝置。
• sda 是 SCSI 層。實體 SATA 和 SAS 磁碟會出現在這裡，virtio-scsi 驅動程式也是如此。
• vda 是 virtio-blk，也就是大多數 KVM 主機預設使用的半虛擬化區塊驅動程式。

TRAN（傳輸）欄位會在 NVMe 裝置上顯示 nvme，在 guest 可直接看到的 SATA 磁碟上顯示 sata。對於 virtio-blk，目前的 util-linux 發行版本會顯示 virtio。lsblk 會根據 vd 裝置名稱推斷這個值；較舊的發行版本則會留白。無論是哪種情況，guest 都沒有可回報的實體傳輸介面。MODEL 也會因相同原因留白。VPS 上的空白型號字串很正常，無法據此判斷硬體資訊。

步驟 2：排除旋轉式磁碟

DISK=$(lsblk -dno NAME,TYPE | awk '$2 == "disk" { print $1; exit }')
echo "checking $DISK"
cat "/sys/block/$DISK/queue/rotational"
readlink -f "/sys/block/$DISK"

rotational 檔案會在核心將裝置視為具有旋轉碟片時，儲存 1；否則儲存 0。在實體機器上，這個值來自磁碟機。在 virtio-blk 下，這個值沒有來源：virtio-blk 規格沒有媒體類型或轉速的功能位元，而 Linux virtio-blk 驅動程式會將每個磁碟標記為旋轉式。除非有人透過 udev 規則強制設為 0，否則即使主機全部使用快閃儲存，vda 通常仍會顯示 1。在 virtio-scsi sda 上，這個值則取決於主機的設定。因此，在 VPS 內部無法用這個旗標判定是否存在硬碟，而單獨看到 1 也不足以提出支援請求。下方的 fio 測試才能回答這個問題。

readlink -f 會解析 sysfs 符號連結，並顯示裝置所連接的匯流排：

/sys/devices/pci0000:00/0000:00:05.0/virtio2/block/vda

該路徑中的 virtio 就是這個步驟要確認的答案。NVMe 裝置的路徑會包含 nvme，例如 /sys/devices/pci0000:00/0000:01:00.0/nvme/nvme0/nvme0n1；直接連接的 ATA 磁碟則會包含 ata1。這與 lsblk 顯示的是同一項資訊，但來源是核心，而不是格式化後的欄位；當 TRAN 欄位為空時，這項資訊特別有用。

步驟 3：查詢 nvme-cli 與 PCI bus

sudo apt update
sudo apt install -y nvme-cli pciutils
sudo nvme list || echo "nvme-cli found no NVMe device"
lspci | grep -i -e nvme -e 'non-volatile' || echo "no NVMe controller on this guest's PCI bus"

nvme list 會為每個 namespace 顯示一列，其中包含 controller 的序號、型號字串與 firmware revision。若表格為空，表示 guest 未取得任何 NVMe device。lspci 沒有輸出相符的列，則從另一側表示相同結果：guest 可見的 virtual PCI bus 上沒有 NVMe controller。在 virtio VPS 上，這兩個查詢都沒有結果是正常情況，不能據此判定 host 沒有 NVMe drive。

如果有 namespace 出現，nvme-cli 還能提供更多資訊。sudo nvme id-ctrl /dev/nvme0 會顯示 controller identity，sudo nvme smart-log /dev/nvme0n1 會顯示溫度、通電時數，以及額定寫入耐久度的使用百分比。只有在 nvme list 實際列出 device 時才執行這些指令，因為兩個指令都需要開啟實際的 /dev/nvme* node。

為何真正使用 NVMe 的主機仍會顯示 /dev/vda

虛擬機器管理程式決定來賓系統看到的裝置模型，而這項選擇與底層儲存媒體無關。常見的配置有 3 種。

• 透過檔案、邏輯磁碟區或位於 NVMe 磁碟上的 ZFS 資料集提供 virtio-blk 或 virtio-scsi。您會看到 vda 或 sda。儲存媒體實際上是 NVMe，但來賓系統無法得知這件事。
• 在任何儲存設備前方模擬 NVMe 控制器。您會看到 nvme0n1，即使資料實際寫入 SATA 陣列，或寫入相隔 2 個機架的網路磁碟區。
• 使用 PCIe passthrough，讓主機將實體控制器交給單一來賓系統。您會看到真正的 nvme0n1，以及真實的型號字串。共用 VPS 方案很少採用這種配置，因為該控制器會專門分配給單一客戶。

因此，裝置名稱可能在兩個方向上誤導您。更嚴重的是，主機可能在您的寫入操作與快閃儲存之間加入 write-back cache、RAID 層或複寫的網路磁碟區。這些元件都會改變您獲得的效能，但不會修改 /sys 中的任何名稱。這就是為何裝置名稱是調查的起點，而不是終點。如果您仍在選擇方案，NVMe 與 SATA SSD 儲存設備的差異說明各個等級實際值得支付的費用。

真正應檢驗的是延遲，因此請進行測量

fio (flexible I/O tester) 會針對實際檔案執行實際讀取，並回報每次讀取所需的時間。這裡應使用小型隨機讀取，因為這種工作負載能反映往返儲存媒體的時間，且無法由預讀機制提供。

首先建立測試檔案，並確認此檔案系統接受未緩衝 I/O。--direct=1 會使用 O_DIRECT 開啟檔案，繞過頁面快取。未使用此選項時，測量到的是 RAM 的效能，結果會高於任何磁碟可能達到的數值。

sudo apt install -y fio
fio --name=prep --filename=/var/tmp/nvme-check.tmp --size=256M --bs=1M --rw=write --direct=1 --end_fsync=1 > /dev/null \
  && echo "unbuffered writes work here, the timing test is valid" \
  || echo "this filesystem refuses direct=1, so the timing test below will not run"

如果輸出拒絕訊息，表示所選路徑位於不支援 O_DIRECT 的檔案系統上。容器 overlay 檔案系統及部分網路檔案系統可能會有這種情況。請改用 VPS 根檔案系統上的目錄，然後重新嘗試。如果輸出成功訊息，請執行測量：

fio --name=randread4k --filename=/var/tmp/nvme-check.tmp --bs=4k --rw=randread \
  --direct=1 --iodepth=1 --numjobs=1 --runtime=20 --time_based --group_reporting \
  || echo "fio stopped early, read its first line for the reason"
rm -f /var/tmp/nvme-check.tmp

這次測試會刻意限制範圍：1 個工作、佇列深度 1、20 秒，以及 256 MB 資料。它不會填滿磁碟，也不會讓你因濫用資源而遭到標記。對這個問題而言，佇列深度 1 也是最能反映實際情況的設定，因為深佇列可透過平行處理掩蓋裝置速度緩慢的問題，但延遲仍然很高。

讀取 fio 輸出

有兩行值得注意。摘要行的格式類似 read: IOPS=9012, BW=35.2MiB/s，其下方則是 fio 輸出的 clat 區塊。clat 是完成延遲，也就是 fio 提交讀取要求後，到 kernel 傳回資料之間的時間。先讀取 avg 值，再讀取 clat percentiles 清單中的 99.00th 百分位數。平均值可反映儲存類別。第 99 百分位數則顯示最慢的 1% 讀取有多慢；共用主機上的資源爭用通常會先在這裡出現。

數值較小時，fio 會以微秒顯示延遲；數值較大時，則會切換為毫秒。比較數值前，先確認該行使用的單位。

區分 NVMe 等級與 SATA 等級的數值

以下數值是截至 2026 年 8 月，從廠商文件與社群基準測試整理出的單一工作、佇列深度 1、4k 隨機讀取常見值。這些是用於比較的範圍，不是從您的伺服器測得的數值。

[
  {
    "label": "Local NVMe",
    "avg_latency_us": 110
  },
  {
    "label": "Local SATA SSD",
    "avg_latency_us": 320
  },
  {
    "label": "Network block storage",
    "avg_latency_us": 900
  }
]

[
  {
    "label": "Local NVMe",
    "iops": "9,000"
  },
  {
    "label": "Local SATA SSD",
    "iops": "3,100"
  },
  {
    "label": "Network block storage",
    "iops": "1,100"
  }
]

本機 NVMe 磁碟區完成一次 4k 隨機讀取的延遲約為 110 微秒，並在佇列深度 1 時達到約 9,000 IOPS。本機 SATA SSD 的延遲約為 320 微秒，IOPS 約為 3,100。網路附加區塊儲存的延遲約為 900 微秒，IOPS 約為 1,100，因為讀取若未命中主機端快取，就必須先經過網路才能抵達 flash。

在佇列深度 1 時，這兩欄幾乎是在陳述同一項資訊：一次只有一個讀取要求處於處理中，因此吞吐量約等於 1 除以延遲；計入每個要求的額外負荷後，實際值會略低一些。如果您的平均延遲更接近 110 而不是 320 微秒，無論 lsblk 將該裝置稱為什麼，您使用的都是 NVMe 等級儲存。如果更接近 900 微秒，表示路徑中有比本機 flash 更慢的元件，或主機限制了磁碟區的 IOPS；無論底層儲存為何，QEMU 等 hypervisor 都可能造成這種限制。在這兩種情況下，您的磁碟區都沒有提供 NVMe 等級的延遲，無論訂購頁面如何描述主機的磁碟。

執行多次後再提出問題

單次執行只能算取樣，不代表結果。VPS 會與其他租戶共用磁碟，因此鄰近租戶的高負載可能讓延遲在 10 分鐘內增加一倍，之後又恢復正常。有些平台也會提供突發效能額度，導致任何測試的前幾分鐘看起來特別好。請在一天中不同時段執行相同的命令 3 或 4 次，並比較最差結果，而不是最佳結果。單次異常執行可能只是暫時狀況。若異常反覆出現，才是值得提交支援請求的故障；附上 3 份含時間戳記的 fio 輸出，也能讓支援請求更容易處理。若要取得涵蓋 CPU、網路與磁碟的完整概況，完整的 VPS 基準測試 會以相同方法檢查其他子系統。

如何處理這個答案

如果延遲落在 NVMe 範圍，請不要再糾結裝置名稱，直接繼續處理後續工作。vda 並不是降級方案。它是大多數主機能提供的最快虛擬磁碟驅動程式，也正是你需要的選項。

如果方案標示為本機 NVMe，但延遲落在網路儲存範圍，你就有一項具體且可重現的問題回報：確切的 fio 指令、平均完成延遲，以及執行測試的時間。這應該提交給技術支援，而不是拿來在論壇爭論。提交前，請確認磁碟不是單純已滿或嚴重碎片化，也確認測試期間沒有其他程序持續大量寫入。

請在配置服務的當天執行這項檢查，不要等到感覺速度變慢時才執行，這樣日後才能有基準可供比較。這項工作很適合放在新 VPS 啟用後的前 10 分鐘內，與設定防火牆及 SSH 金鑰一併完成。如果你仍不清楚儲存層級之間的差異，請參閱SSD VPS 實際能提供什麼，其中會說明本節所依據的基礎概念。

FAQ

為什麼主機宣稱使用 NVMe，但 lsblk 顯示的是 /dev/vda？

因為 vda 指的是 guest 中的 virtio-blk 驅動程式，不是主機上的硬體。KVM hypervisor 會提供半虛擬化區塊裝置，其後端可能是檔案、邏輯磁碟區或 dataset，而該儲存後端可以位於 NVMe 磁碟上，guest 完全不會得知。這個名稱描述的是虛擬化層。只有延遲測量結果能描述實際儲存媒體。

rotational 0 能證明我使用 NVMe 磁碟嗎？

不能。/sys/block/<dev>/queue/rotational 設為 0，表示 kernel 不會將該裝置視為具有旋轉碟片，但在 VPS 中這是設定值，不是測量結果。virtio-blk 沒有表示媒體類型的 feature bit，而 Linux virtio-blk 驅動程式會對每個磁碟回報 1，除非有其他設定覆寫它，因此其中的 0 通常表示有人手動設定。這無法區分 NVMe 與 SATA SSD，也無法區分本機 flash 與網路磁碟區。VPS 中的 1 也不能證明是硬碟，因此應依據 fio 延遲，而不是這個旗標做判斷。

為什麼我的 VPS 中 nvme list 顯示空白？

因為 guest 未取得任何 NVMe 控制器。nvme list 與 lspci 都會讀取虛擬機器可見的裝置，而 virtio-blk 或 virtio-scsi 磁碟不會提供可列舉的 NVMe 控制器。在多數 VPS 方案中，空白表格是正常結果，不能證明主機沒有 NVMe 磁碟。使用 sudo apt install -y nvme-cli 安裝 nvme-cli；除非有控制器以 passthrough 方式提供，否則應預期看到空白表格。

哪種 fio 結果可算是 NVMe 等級的儲存裝置？

在佇列深度為 1、使用 4k 隨機讀取與 --direct=1 時，平均完成延遲接近 110 微秒，即可視為 NVMe 等級，並可由此得到約 9,000 IOPS。約 320 微秒通常指向 SATA SSD；約 900 微秒則通常指向網路連接儲存裝置，因為未命中主機快取的讀取必須跨越一次網路，或指向受到主機限速的磁碟區。這些是 August 2026 發布的典型區間，因此應比較數量級，而不是比對精確數值；在不同時段重複測試後，再下結論。