Innovative Verbindung: ZimaBoard und einzigartiges Gehäuse für energiesparende NAS-/Entwicklungsserver: Ein Gespräch mit Tina F. Keil
Einleitung:
Ursprünglich wurde Tina zur Fernseh-/Rundfunktechnikerin ausgebildet. Sie ist auch eine Funkamateurin. Daraus stammt ihre Begeisterung für neue Technik, Hardware und das Bauen von Dingen. In den 1990er Jahren, als das Internet aufkam, arbeitete sie als Webgestalterin und wurde später selbstständig als Webentwicklerin.
Gleichzeitig hatte sie immer großes Interesse an Psychologie und arbeitet derzeit in der Forschung als Sozialpsychologin, oft beteiligt an Forschungsprojekten zur Entwicklung von Software oder Skripten.
F1: Was waren die Gründe, die Sie dazu bewogen haben, ein NAS mit Zimaboard zu bauen?
A1: Ich wurde zunehmend frustriert von meinem alten QNAP NAS, das mir zwar jahrelang gute Dienste geleistet hatte, aber die Software, die ich darauf nutzen oder installieren konnte, stark einschränkte. Ich wollte einen Server, der so wenig Strom wie möglich verbraucht, da mein Server normalerweise rund um die Uhr läuft.
Da der Strom immer teurer wurde, war ich unzufrieden. Zufällig stieß ich auf das Zimaboard und war von seinem Aussehen, der kleinen Größe, den technischen Daten und dem geringen Stromverbrauch beeindruckt. Am meisten beeindruckte mich jedoch, dass es offen für jedes Betriebssystem ist, das ich installieren möchte. Es erfüllte alle meine Wünsche: niedriger Stromverbrauch und die Freiheit, es als NAS und Entwicklungsserver zu nutzen.
F2: Können Sie uns den genauen Ablauf beim Bau dieses Selbstbau-NAS erläutern?
A2: Der erste Schritt beim Bau des Zimaboard NAS-/Entwicklungsservers war die Entscheidung, wie alles mit Strom versorgt werden sollte. Ich entschied mich für SSDs statt mechanischer Festplatten wegen ihrer Größe und weil ich wusste, dass ihr Stromverbrauch geringer ist (wenn auch nur minimal).
Glücklicherweise hatte ich noch ein picoPSU120 von einem alten Serverbau übrig, von dem ich annahm, dass es mehr als genug Leistung für alles bieten würde – fast schon überdimensioniert. Der Vorteil gegenüber einem herkömmlichen ATX-Netzteil ist, dass es winzig ist, keinen Lüfter braucht und effizient sowie leistungsstark genug ist.
Das picoPSU benötigt 12V Gleichstrom-Eingang und liefert 3,3V (nicht benötigt), 5V und 12V Gleichstrom-Ausgang. Ich verwendete ein 90W (7,5A) No-Name-Netzteil, um das picoPSU zu versorgen, da ich annahm, dass 90W für meine Bedürfnisse mehr als ausreichend sind. Ich rechnete großzügig, dass ich höchstens etwa 40-50 Watt benötigen würde (angenommen 5 x SSD = 5 x 5W = 25W + Zimaboard, SATA-Controller und USB-Hub = ca. 4-15W).
In Wirklichkeit benötigt die gesamte Anlage jedoch viel weniger, etwa 9W im Leerlauf und etwa 14W bei Betrieb. Das Einzige, was ich noch herausfinden musste, war, wie ich das picoPSU im Gehäuse montieren und wie ich es einschalten konnte. Es stellte sich heraus, dass das Einschalten des picoPSU einfach war.
Man musste nur Pin 14 mit Masse verbinden. Ich fand ein kleines Kunststoffgehäuse, in das das picoPSU perfekt passte, und befestigte es mit zwei Schrauben im Gehäuse. Der weitere Ablauf war relativ einfach. Ich kaufte den günstigsten SATA-Controller (flach) den ich finden konnte und fünf neue SSDs (3 x 1 TB und 2 x 2 TB, zugegeben, 5 x 2 TB wären besser gewesen, aber das liegt momentan nicht in meinem Budget).
Wegen der genannten Peripherie wollte ich den gesamten Aufbau in einem passenden Gehäuse, um ihn vor Staub zu schützen. Ich wollte kein weiteres Geld ausgeben und hatte Glück, ein altes Antic-Gehäuse zu finden, das ich noch herumliegen hatte. Glücklicherweise passte alles recht gut hinein. Die Halterungen für das Zimaboard und die SSDs fertigte ich, indem ich ein altes Aluminium-U-Blechprofil in passende Stücke zerschnitt.
Das Schneiden und Bohren der Befestigungslöcher war die arbeitsintensivste Arbeit. Mein Hauptzweck für das NAS wird die Dateispeicherung/-freigabe sein, kombiniert mit Diensten, die für die Webentwicklung benötigt werden (z. B. MySQL, Nginx usw.). Außerdem ist die Installation und Nutzung verschiedener anderer Dienste wie Sicherungssoftware, zeitgesteuerte Aufgaben, Plex usw. eine nette Zusatzoption.
F3: Welche technischen Herausforderungen gab es beim Bau, und wie haben Sie diese gelöst?
A3: Die größte Herausforderung war das Gehäuse. Das Gehäuse hatte einen Druckknopf-Ein-/Ausschalter und 2 x USB 2.0 Anschlüsse an der Vorderseite, die ich gerne nutzen wollte. Das Problem mit dem Schalter war, dass ich ihn so nicht verwenden konnte.
Ich brauchte eine Schaltung, die das picoPSU dauerhaft einschaltet, wenn der Knopf gedrückt wird, und es wieder ausschaltet, wenn der Knopf erneut gedrückt wird. Ich fand eine einfache Sperrschaltung mit einem 555-Timer und Relais, die perfekt funktionierte. Die Bauteile kosteten nur ein paar Cent. Ich baute das Ganze in ein kleines Kunststoffgehäuse ein.
Ich benötigte mindestens 3 USB-Anschlüsse: einen für Unraid (das Betriebssystem, das ich verwenden wollte und das nicht auf einem Laufwerk installiert werden kann, da es über einen USB-Stick in den Arbeitsspeicher geladen wird), einen für eine externe USB-Festplatte (für gelegentliche Sicherungen) und einen für einen zweiten USB-Stick, den ich als primäres Array-Laufwerk verwenden wollte (unbenutzt, aber nötig, um einen ZFS-Laufwerkspool in Unraid für SSD-TRIM-Unterstützung einzurichten).
Das Zimaboard hat jedoch nur zwei USB 3.0 Anschlüsse. Die alten USB 2.0 Anschlüsse an der Vorderseite des Gehäuses zu verwenden, hätte bedeutet, einen guten USB 3.0 Anschluss zu verschlechtern – was mir nicht gefiel. Die Lösung war ein günstiger USB 3.0 Verteiler, den ich ebenfalls im Gehäuse montierte, sodass ein USB 3.0 Anschluss am Zimaboard für meine externe USB-Festplatte frei blieb. Die Kabelverlegung war etwas knifflig, aber machbar.
Abgesehen davon war es ein sehr erfreuliches Projekt. Die Zeit wird zeigen, ob die Leistung meinen Erwartungen entspricht. Ich erreiche die erwartete Übertragungsgeschwindigkeit von 100 MB/s über mein 1-GB-Netzwerk und habe einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 9-15W, was mir zwei Drittel der Stromkosten gegenüber dem QNAP spart. Außerdem kann ich softwareseitig installieren und experimentieren, wie ich möchte. Für mich ist das purer Spaß.
F4: Welche Erwartungen oder Vorschläge haben Sie für die nächste Generation des Zimaboard?
A4 : Ich denke, es ist immer schwierig, das richtige Gleichgewicht zwischen Stromverbrauch, Leistung, Funktionen und Erschwinglichkeit zu finden. Die Hersteller des Zimaboard haben eine gute Mischung aus allen vier gefunden. Die einzige Option, die ich mir in Zukunft wünschen würde, ist die Möglichkeit, mehr Arbeitsspeicher hinzuzufügen, vor allem wenn es nicht nur als NAS genutzt wird.
Außerdem wäre es schön, wenn das doppelte SATA-Port-Kabel Teil des Standardverkaufspakets wäre. Die derzeit separat verkauften Aluminium-Halterungen für Festplatten würden das Angebot abrunden und das großartige Produkt noch attraktiver machen. Schließlich werde ich die Entwicklung von ZimaOS genau verfolgen. Es wäre spannend, wenn es eines Tages ZFS unterstützen würde.
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