机架式nas新选择 篇一：小型存储服务器硬件挑选

2020-12-23 21:26:29

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前言

自己组建家用nas折腾也有一段时日了，从矿难以来的暴风酷云, 蜗牛等一众热门的小型nas机器，再到退烧后入了白群晖做家里数据的备份中心，其实一直对心目中的nas需求大致也没太大变化，稳定安全地存储数据为主要，并尽量在合理的功耗和预算范围内，正巧前段时间沉迷于研究各类成品服务器并时不时逛下serverthehome等专业论坛，并购入了小型的机柜放在家中闲置的角落，便心生是否能搭建机架式服务器来承载起各类服务的运行，其上的企业级硬件也正好能为我带来更高的数据安全性，也有很好的服务冗余性，不过企业级硬件毕竟大多数人接触还是不多，便有了这篇文章略谈己见。

主要硬件选择和特点

此文尽量以更好理解地方式解释专业名词

机架式机箱

企业级的服务器大多运行在机房内，会使用上超高转数的暴力扇来作为散热，那声音估计听过的人都不想再听了

，而且常常是三段式设计的集成系统，专门有一列为安装可插拔的风扇模块，由于特殊的设计，往往也意味着机箱更大的深度，不宜于放进家用的机柜里，所以此次讨论的方案以短机箱和固定式的风扇模块为理念，安装的风扇也应该为常见的机箱风扇或者低转速的工业风扇，除去此点，其他特点应该要尽量遵循工业标准设计出的服务器，比如使用可热插拔的硬盘位，交换性能优秀的背板(通常为sas背板，可使用sas转4sata线连接sata硬盘到主板)，更详细的前面板状态显示灯，可兼容各类电源的机箱后窗，设计良好的导流风道。业界比较优秀的机箱品牌有超微、勤诚、国鑫、联志，准系统可以参考惠普、戴尔等品牌，其精悍的工业设计让人赏心悦目的同时那价格也是挺好看的

。

对比了挺多机箱后，并且在钱包逐渐收紧的情况下，最终选定了一家国内专做外销的服务器机箱品牌，也大致满足上面我所提到的所有要求，有需求的可以在首富家搜EDNSE，下面大致介绍下找到的这款机箱：

机箱结构

详细参数

3U深度为400的机箱，使用配对的滑轨正好能完全塞进我那深度600的机柜里，感觉可能整体短小的原因，所以设计成了8盘位的样子，但对homeserver的需求应该是足够了。

前面板指示灯的设计十分精良，除传统电源硬盘灯外，还可添加三个主要网口活动指示灯和两个警报灯，可针对不同服务器主板的功能去接线。

盘位插拔很顺溜，不会有卡壳的现象

盘位的卡扣选择的是单边弹出式的，带状态和活动指示灯，盘位可兼容3.5'', 2.5''的sata、sas及u2硬盘。

机箱背面及ATX电源后窗

机箱提供了多种电源后窗方案如1+1冗余电源、1u电源、atx电源，可按照需求让厂家去定制，电源旁边提供了至少四条以上PCIE的位置，对于需要连接多个PCIE的all in one服务器来说有很好的拓展能力，最右边有两个向外排风的静音风扇，实测转速在2200左右，加上机箱前面相同的风扇组也几乎听不到太多风扇噪声。

前风扇模组

前风扇模组使用了四个和前面相同的静音风扇，并通过大D口连接电源，有点小遗憾的是不能接到主板风扇接口监测实时转速，只能监测后置的两个风扇并提供停转预警(主板支持的情况)。

可以看出使用了两块6G的背板，据称用料挺豪华的，每块背板通过minisas连接四块sas/sata硬盘，可通过minisas转4sata反向线接到主板的sata接口上，记得转接线一定要买反向的！

电源

如何说一台服务器能否长期稳定的运行下来，咱们在挑选服务器电源的时候就需要考虑多种因素，在这些因素中，可能很多人在意功耗上如何能更加见能，简明来说就是少交电费，这方面就和交流电转化为直流电的转化功率有关，参数如采用的是主动式还是被动式PFC, 转化率百分比等等，由于我国大部分电表对做无用功那部分的耗能不计入的原因因此前者不管使用哪一种方案均对电费不会有太大影响，不过为了响应节能的号召如今市面上的新电源均采用的是主动式的PFC，因此我们考虑更多的是后者，80plus认证对于不同的负载情况下转换率的标准分了五个等级，我们在选择电源时尽量选择更高的80plus等级的电源。除了功耗上的因素，服务器电源在稳定性，冗余性也多有讲究，为了实现灾备，如电源出现故障导致服务器宕机，许多服务器会采用1+1或1+2的冗余电源，而且多为可热拔插方便热更换 (即主机处于活动状态中更换)，部分小型服务器或工控机对于业务持续性要求不高的则会采用低成本方案如1u或者atx电源，这也是大多咱们diy人士能接受的方案

，排除部分搞机大佬。对于电源的质量如何，往往与厂商在电源上的用料有关，如采用的是日系电容还是台系电容，EMI电路是否齐全，变压器部分是否绕线饱满且工整，散热片厚度及散热风扇的品牌，如有甚者对于肖特基二极管三极管也能查到具体型号，这边就不多说了，其实最简单的方法就是称量一下重量，往往好的电源用料紧密而且重量较重。最后在提一点，一些老牌专做服务器电源的品牌对于其门下各系列产品都有很详细的参数表，对于电源线的pin脚，每条线的电压和最大电流都有详细的标注，建议在选择时多留意下，并且要注意大多数1u电源会采用暴力扇来把热量排出，这里不建议去换风扇，因为过低的转速会不满足小体积电源散热的标准容易导致局部过热出现危险，因此在挑选时要多方面综合考虑。

下面大致囊括下本次采用的电源，

新巨ATX工控电源

同样是在首富家入的，成色挺新的应该是无尘机房下架的机器拆机电源，虽然说是拆机电源但基本上由于设计上考虑了服务器级别长时间的运行因此拥有很长的平均无故障工作时间，通常下架机器使用的时长很多不到设计的无故障时间的一半，挑选时看好商家的资质和商品评价就好。

整个电源有3.3斤多重, 常用的消费者电源大多不足2.5斤

主板及CPU

下面说一说主板的选择，目前intel家的至强u主要按不同年代的产品分出了很多种平台，各种平台均不兼容，从古至今有775平台，1366平台，1156平台，1155，1150，1151平台，2011平台，其中比较热门且适合做nas的选择可以使用E3各系，主要是适配单颗插槽和较低的功耗，要注意E3目前横跨了1155，1150，1151三个平台，最新的E3这代改名为至强E处理器，相应的由于代系比较新还找不到散片可以选择，入手全新的价格十分的高而渠道不多。隔壁的A家近几年推出了更加强劲的服务器级别Zen架构的EPYC处理器，但均用于更加专业的领域并不适用普通消费者，不作推荐。下面大致列一下市场上服务器主板的品牌可供选择：超微、华硕、永擎(华擎的服务器产品品牌，也是经常出妖板

)、英特尔、英业达等等。在挑选主板时除了品牌还需要关注的内容比如sate2/3的个数，内存条插槽数， pcie2.0/3.0拓展插槽数，芯片组的型号，核显是否可以单独使用，是否拥有带外管理如IPMI等等。

由于预算有限，我使用了上一代intel 1151平台的主板超微X11SSH-LN4F搭配E3-1235L V5, 主板带四个千兆网口和一个管理口，支持IPMI带外管理(在服务器领域很好用的功能，在下一章详细解读)，四内存插槽可组四通道并支持ECC，八个sata3接口和两条pcie3.0 x8，一条pcie3.0 x4，意外的还拥有个pcie3.0 x2的m.2接口。

supermicro X11SSH-LN4F

选择这套方案还有个原因是因为e3 v5的散片可以买到，1235l v5的热设计功耗达到了几代之内最低只有25W，对于个人家用nas服务器低功耗的需求能够满足，且性能对于存储服务器也过得去不做计算节点的情况下，超微这块主板还有个惊喜是能够魔改支持8代9代酷睿甚至是最新的至强E处理器，网上有人已做出相应的固件，不过我没尝试不知道好不好使，未来有需求再说

。

内存和企业级固态

前面有说到服务器主板通常都支持ECC的内存，所谓ECC意思是能实现错误检测和纠正错误的机制，通常计算机系统中内存充当cpu的快取缓存，即使内存中数据出现错误也不影响系统的稳定运行，更不会导致硬盘数据出错，因此对于如黑群等常见nas系统ECC内存所带来的效果不会很大。这里说一下如果需要使用到freenas或者truenas等专业级企业存储系统，会使用到zfs的文件系统，zfs需要依赖内存来做数据的冗余和一致性检测，特别对需要24/7的文件服务器来说如果内存出现bit级别的错误可能会影响到数据一致性导致出错，因此建议使用到这种专业级企业存储系统尽量能上ECC内存。ECC内存里还分为纯ECC(udimm)和RECC(rdimm)条子，区别在于RECC条子上除了内存颗粒还提供了寄存器颗粒，使之能提供额外的负载所以内存容量很大一般可以到128G一条，常见于双路或者多路服务器主板上，纯ECC则与普通内存条规格一样只是其中一个颗粒做为校验用途实现错误检测与纠正，但产量较少价格普遍高于RECC内存条，建议支持REG ECC的主板上RECC条子更有性价比。

ECC内存条差异可以从颗粒排列和个数区分

近年来企业级固态在服务器领域也是非常的常见，下面只说下英特尔家推出的傲腾系列固态盘。

傲腾Optane固态目前有pcie, u2, m.2接口的产品，pcie和u2口对应企业级或者消费者发烧级固态，比较有名的是p4800x系列和905p系列，推荐傲腾固态的原因是其用的英特尔家独有的3d xpoint颗粒，较MLC颗粒拥有更久的寿命和IOPS并发率，并且拥有10us级的随机读写延迟，和类似ECC的检查纠错机制，非常使用于大型服务器高并发的应用需求，部分型号甚至拥有独立电容作为停电数据保护功能，相当于硬盘级别的UPS系统

。

pcie接口的傲腾p4800x固态，可用于加速机械raid阵列的随机访问

后记

噔噔噔～上架了

距离写这篇文章这台自建的机架式服务器已经稳定运行了有两个月了，放在机柜中基本上是听不到风扇声或者硬盘转动声，可以说企业级的硬件加持可以使得作为生产力的服务跑起来更加放心，虽然达不到更高层次的SLA保证但对于小型企业或者视频主来说应该能满足大部分的需求了。关于服务器领域硬件的知识还有很深很广的范围可以去了解，站内也有很多更加优秀的文章，有兴趣的可以多去上上国内外优秀的论坛去了解，并希望各位都能搭建起符合自己需求并心水的nas服务器。