2011年4月20日 星期三

年度專題 - 小套房機櫃傳說



就在2010年發生了NAS資料誤刪的嚴重IT漏洞後,我決定痛定思痛,重新規劃tomy168網域的網路架構與備援機制,那麼隨著踏入IT領域也有段日子哩,身為一個專業的IT人,擁有一個屬於自己的電腦實驗室也是很合邏輯的,就在種種機緣的引導之下,在我所居住的那8坪大出租小套房裡竟然悄悄的在進行一個驚人的計畫,也正是本次年度專題的主題,「將機櫃導入我的生活空間」!

所謂的機櫃通常是採用工業標準19英吋(寬度)的規格,從13U到41U(高度)都有,放在機櫃裡面的電腦主機也必須要符合工業機殼的標準,也就是以U為高度,1U為1.75英寸相當於是4.4公分、寬度為19英寸的設計,一般會由專業伺服器廠商製造銷售,由於伺服器對品質與效能要求較嚴格,因此價格也相當不親民,平均都是7萬左右起跳,這種專業伺服器與一般PC的差異除了外觀上必須採用工業標準,硬體配置也都採取較高級或較高速的零組件,在資料安全等級來說RAID與熱抽換是家常便飯,也有獨立的周邊監控模組讓管理員可以第一時間藉由內建的LCD顯示來了解目前的硬體狀況,最後則是硬體相容性的保證與較優質的售後服務,只可惜這種有如天價般的電腦並不是有如tomy這種普通上班族可以負擔的起,難道說PCDIY玩家就不能擁有一個自己的機櫃嗎?秉持著PCDIY刻苦耐勞不怕冒險的精神,從這次的專題我就決定要做出一個完全屬於PCDIY玩家的機櫃計畫。

 本次專題實驗的預算是5萬元,時間是4個月,雖然八坪的空間很小,但努力地整理空間並丟棄掉一些不需要的垃圾之後,勉強還是塞的下一咖機櫃,但因為這小套房是我的居住空間,因此機櫃的溫控與風扇噪音將是我首當其衝要面臨的挑戰,碰過機櫃與伺服器環境的電腦玩家們都知道伺服器的噪音只能用恐怖來形容,如果要睡在機櫃旁邊那簡直是一件生不如死的事情,原因在於伺服器配備的高速硬體所帶來的高熱量需要用較高轉速的風扇來帶走,反過來說這也正是DIY機櫃的一線生機,由於主機決定採用DIY的方式,所以風扇方面可以挑選如CoolerMaster或高爾夫等靜音風扇等來做搭配,只要能解決噪音的問題,機櫃才真的有辦法與我同寢。

▲新規劃的網路架構邏輯圖,服務與用戶端將安排在不同網段




機櫃哪裡來?

因為家中親友的公司結束營業,正好有一些機櫃相關硬體可以免費取用,這對經費不足的我來說實在是雪中送炭,機櫃的高度為30U,品牌是SUNBOX,可以利用的其他硬件有HP Procurve 1400-24G Gigabit網路交換器一台、APC smart-ups 1000VA 在線互動式不斷電系統一顆、捷元15吋液晶螢幕一台、Aten 1to2 KVM一只。


免費的30U機櫃、15吋LCD螢幕Switch交換器與UPS(機殼是我擺上去湊空間的)。

壓克力拉門關起來後的英姿。




2U機殼打造網路防火牆

每一個專業的網路環境都會有一台專業的防火牆路由器作為內部網路與外部網際網路的閘道,也可以說是樞紐處,極為重要,能夠擔當這個重責大任的武器有很多,簡單一點的方法是直接買個2,3萬的硬體路由設備,但我可是PCDIY玩家耶,怎能夠在這個節骨眼破壞專題的整體C/P值,在預算只有5萬元的壓力之下,決定採用Linux的iptables+dhcp3-server+pptpd來打造tomy168的網路閘道。


機殼選用樹昌IPC-2U (TI-R201)鋁拉門版本,連同滑軌價格約4500元。

屁屁來一張,可以約略看出主機板是ATX的Size。

換到正面將鑰匙轉開,雙拉門也不爭氣的打開它最神秘的禁地。

退役的六年COMPAQ桌機(Pentium2.4Ghz/1G記憶體),正好被拆解來當防火牆的組件。

由於要路由內網與Internet,所以加購了一片網路卡(Intel Pro 1000MT)

改成小檔板後插入2U的機殼裡剛剛好!

全部零組件都給它裝上去!其實空間還蠻夠用的呢。


樹昌這款機殼雖然外型亮眼,設計不凡,只可惜有一個要命的缺陷,那就是它的高度不是2U,「是2.2U」,這個要命的錯誤可能會讓一開始在規劃機櫃內部時出現落差,直接一點的說法就是會多浪費1U的空間,作為一個標準工業機殼來說,這樣的錯誤是不容許低!希望他們下次能夠改進這個缺失。




2U機殼打造應用伺服器

搞定網路樞紐的防火牆閘道後,接下來就是網路應用的核心,通常是架設一些內部服務或是外部服務,在此秉持著PCDIY的精神,排除windows系統而採取Linux作業系統來架設,機殼的部分這次採用旭皇科技所製造的E266B 2U ATX機殼,售價約2600元,含滑軌共4000元以內,但這次的組裝卻花了tomy將近6000元,這是怎麼一回事呢?請各位往下看吧。


2U機殼開箱!

正面中間位置有三個燈號、電源鈕及Reset鈕與2個前置USB埠。

機殼內部配置全貌,感覺這台機器應該會很涼的樣子。

從這張角度來觀察一下旭皇這款機殼特有的設計,介面卡可直插也可橫插喔!

這台應用伺服器我打算用我桌機汰換下來的零組件來搭配,大概是AM2雙核心的等級。

只是...我早就覺得這咖機殼要當伺服器的話,樣子長得還不夠殺耶!怎辦

這時候該我的秘密武器登場啦!CyberSLIM 603 大衛肯尼2轉三硬碟抽取盒,台幣1800元入手

內部有特殊設計,硬碟不須上螺絲就可以直接彈出與推入。

指揮挺!組合。

搭配AHCI功能,這下子要替換硬碟就方便多啦!

寶劍也要配英雄,珍藏極品WD黑牌2TB躍躍欲試...

三年前購買的海韻80Plus 330W電源供應器才能夠讓我放心把service交給伺服器。

全部裝好啦,透過我驚人整線的實力,內部大概長這個樣子。

記憶體4GB+秘密省電武器AMD Athlonx2 5050E低功號雙核心處理器打造低耗電伺服平台。

呼,我的整線簡直是藝術,忍不住又再拍一張!

要說甚麼缺憾嗎?大概就這個小耳朵感覺強度弱了一點,勢必要搭配滑軌囉!

先前提到的風扇噪音問題,結果我使用高爾夫+CoolerMaster的風扇來解決。




4U機殼打造網路Storage

網路環境的應用伺服器雖然已經上路,但仍需要給區網環境一個專用的儲存空間,一般來說就是磁碟陣列,這次我所選用的是偉訓S411機架式4U機殼,搭配偉訓專用的3轉四SATA抽取盒D340A,預計採用FreeNAS或Linux的軟體陣列來建構區網中CIFS、NFS與ISCSI的Storage。


要價不斐,機殼+滑軌+專用抽取盒大約8000元新台幣。

機殼正面是可以上鎖的掀蓋通風面板。

背面就好像一般PC機殼,對於PCDIY玩家來說這款機殼更容易上手。

內部配置,機殼前方共有6大2小的空間可利用。

機殼左前方附贈一顆12公分散熱靜音風扇

主機板放進去長這樣,因為後置的兩顆8公分風扇太吵所以我並沒有插電。

伺服器Storage怎麼可以沒有抽取模組呢!偉訓D340A登場

與tomy交手過的專業伺服器抽取模組很像,需要先將硬碟上螺絲後才能推入。

美中不足的是這款抽取模組的散熱風扇非常的吵鬧,把它更換成一顆0.1A的風扇。

最終模樣長這樣,非常帥氣挺拔,很有Storage的樣子!




機櫃的最終整理

當網路環境的主機都Ready好了之後,距離偷米個人機櫃的完成也就指日可待,工作不外乎上滑軌、整線與設備周邊的位置安排,如何在這短短的30U空間裡分配Monitor監控區、網路設備區、雜物區與機架式伺服主機,光是這個整里過程就花了我整整6個鐘頭的時間,尤其是上滑軌的部分,正所謂雙拳難敵四手,痛死我也...


萬惡的非制式滑軌,因為說明書通常都寫得很爛,只能靠自己去揣摩安裝的方式。

憑一己之力將伺服主機全都上架,後來我的手掌紅了整整一天,超級痛啊!

測試滑軌,每一台都要可以拉滑到最底部才算安裝完成。

接著是每個機櫃該擁有的一組1對四KVM,這裡我所選購的品牌是國產的PANIO。

PANIO KF04的特點就是支援機架,上耳朵後大概長這個樣子,總共要價2950元。

PANIO KF04上機櫃的英姿

那麼網路設備與雜物區規劃完成,其中的WIFI使用的是ASUS RT-N16無線路由器。

痛不欲生的機櫃整線,網路線、KVM訊號線與電源線還需要對應滑軌抽拉而不能打結卡線。

電源處統一由UPS供應,一旁還有專業的變電家輔佐我監控機櫃的整體電力功耗。

估計整個機櫃重量超過兩百公斤,目前僅靠著神勇的四輪以維持機櫃在小套房裡的機動性




專案總結

經過了這次的專題研究後,學習了不少機架伺服器與機櫃相關的知識,雖然文中主要以硬體介紹為主,事實上更重要的另一半是這些機架伺服器所提供的軟體服務,也就是service,能夠整合這些軟硬技術後才能夠真正的完成這個機櫃專題,那麼硬體的部分算是我個人PCDIY的挑戰,軟體的部分就要靠自己的努力進修來達到我所預期的網路服務架構,目前的規劃是以Linux為主、Windows為輔的異質平台整合,以四台伺服器從上而下分別是Linux防火牆閘道器、Windows 2008、Linux應用伺服器與Linux/Unix所建構的Storage,應用伺服器除了提供網內外服務並且也安裝了VMware,藉由虛擬機器提供我日常的一些技術研究與練習。

關於整個專題所投入的資金,扣除我原本手上擁有的一些堪用PC組件與親友支援的免費機櫃與設備,結果共花費了6萬新台幣,以整台機櫃來說大概就是10萬台幣的價值吧!



伺服主機OS硬體配備提供服務儲存容量
Linux iptablesPentium4 2.4Ghz/1GBFireWALL、NAT、dhcp80GB
Ubuntu 10.04PhenomIIx4 905e/8GBhttp、samba、sslvpn、snmp320GB-Raid1
Windows 2008 R2AthlonX2 5050e/4GBAD Domain、Printer Service160GB
FreeNAS 8AthlonIIx2 210e/2GBiSCSI Storage2TB-Raid1


To be continue...



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