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Ein weiterer improvisierter Server mit Anspruch auf Schönheit



Jetzt reicht es nicht aus, jemanden mit einem Artikel darüber zu überraschen, wie man einen Heimserver in einer Box unter etwas zusammenbaut, aber ich werde es trotzdem versuchen. Ich frage nach Details unter Katze.

PS viele Fotos.

Einführung


Die Idee, so etwas wie einen kleinen Server zu bauen, gibt es schon lange. Zuerst gab es Ideen, es ohne Fall zu machen und es irgendwo weit weg zu entfernen, wenn auch nur, um seine Rolle zu erfüllen. Dieser Ansatz ist insofern gut, als er mit minimalem Aufwand und Zeit das Ergebnis liefert, aber es gab ein „Aber“: Es ist überhaupt nicht interessant, einfach die Verkabelung anzuschließen und das System zu installieren. Und so entstand die Idee, alles so schön und funktional wie möglich zu gestalten.

Wunschliste waren wie folgt:
  • volles x86-System;
  • das Vorhandensein von mindestens 3 Festplatten: 2 im Spiegel und 1 für Torrents;
  • die Fähigkeit zur Nutzung als Medienzentrum;
  • Kompaktheit (in Bezug auf ATX-Fälle);
  • Aussehen, das dem Auge gefallen würde;
  • kleines Budget.

Basierend auf diesen Zielen wurde ein Mini-ITX-Formfaktor-Motherboard mit einem gelöteten Prozessor und integriertem Video ausgewählt. Dies war der Ausgangspunkt für den Bau des Gebäudes.

Wohnungsbau


Die Idee des Aussehens kam plötzlich, als mir der kreuzförmige Ständer des Tabletts von der elektronischen Waage auffiel, der sich ideal als Bein eignet. In Anbetracht dessen sollte der Rumpf so schmal und hoch wie eine Säule sein. Damit begann die Auswahl des Layouts. Der erste Schritt bestand darin, die Abmessungen aller Teile zu messen, die sich im Inneren befinden.

Die maximale Breite wurde durch die Breite der Festplatte 2,5 Zoll vorgegeben und betrug 80 mm, die Tiefe - die Abmessungen des Motherboards mit einem Rand von 180 mm wurden genommen. Die Höhe hing direkt vom Layout ab, ich wollte die Maße nicht umsonst aufblasen, also war alles so kompakt wie möglich angeordnet. Letztendlich wurde die Höhe ohne Berücksichtigung des Ständers auf 500 mm gewählt. Es gab keine Zeichnungen, nur eine Skizze auf einem Blatt Papier, alles andere wurde aufgrund der geringen Komplexität des Projekts an Ort und Stelle erledigt.



Der Rahmen wurde aus einer Aluminiumecke mit einer Seite von 10 mm und einer Wandstärke von 1,2 mm zusammengesetzt. Das Material ist leicht, langlebig, einfach zu handhaben und kostete zum Zeitpunkt des Kaufs etwa 15 Rubel pro Meter. Um sicherzustellen, dass alle Abmessungen korrekt sind, wurden 4 Ecken gleichzeitig mit einer in einem Gestell montierten Schleifmaschine zusammengesägt. Auf diese Weise konnte die Krümmung der Struktur aufgrund der unterschiedlichen Längen der Teile leicht vermieden werden.

Nieter wurde verwendet, um die Ecken miteinander zu verbinden. Nietlöcher für Nieten wurden ausgeführt, indem zuvor 2 Ecken miteinander ausgerichtet und im rechten Winkel befestigt wurden. Nach dem Bohren wurde sofort genietet. Somit wurden 2 Seitenrahmen erhalten.



Dann wurden sie an die Basis einer Metallplatte der richtigen Größe genietet (von der es in Baugeschäften in beliebiger Menge reichlich gibt), und 2 Verbindungsecken wurden oben hinzugefügt.



Dann wurden Befestigungen für die Stromversorgungsplatine hinzugefügt, deren Fall bei der Montage abgelehnt wurde. Unter dem Netzteil befindet sich das Motherboard, darunter die Halterung für zwei vertikal seitlich angeordnete 3,5-Zoll-Festplatten und darunter ein Korb mit 4 2,5-Zoll-Formfaktorlaufwerken. Alle diese Elemente erhöhten die Steifigkeit der Struktur erheblich.



Die Rückwand ist teilweise von einem Teil des Netzteilgehäuses bedeckt, der von einer Mühle barbarisch gesägt wurde, sowie einer Dose aus dem Motherboard-Kit und einem schwarz lackierten Stück Plastik.

Außerdem wurde die Kabelschleife von der Stromversorgung zum Motherboard verkürzt, und ich habe sie nur von den geforderten Leitungen abgebissen.

Das Kühlsystem war aufgrund der geringen Abmessungen des Gehäuses und der engen Anordnung nicht sehr effektiv. Der Abluftventilator befindet sich unter dem Stromanschluss, während sich der Abluftventilator, der die Schrauben durchbrennt, ganz unten im System befindet. Der Prozessor und das Netzteil werden durch separate Kühler gekühlt, die Luft durch eine Öffnung in der Nähe des Motherboards sowie durch den Spalt zwischen der Außenwand und dem Rahmen aufnehmen.

Nachdem wir uns entschlossen hatten, alles schön zu machen, brauchten wir die geeigneten Materialien für die Dekoration. Es gab viele Ideen: vom Blech bis zu einer massiven Schachtel aus Kunststein, aber das Gewicht und die Komplexität des Prozesses waren unangemessen hoch. Viele rieten, nicht zu dämpfen und aus Plexiglas zu machen. Aus ästhetischen Gründen war dies inakzeptabel und irgendwie Mohn, was man über gewöhnliches Glas nicht sagen kann. Die erste Option war aus inhaberlosem Glas mit einer Dicke von 2,5 bis 3 mm. Während ich 4 Wände der richtigen Größe schnitt, schlug ich ein paar Quadratmeter, um zu lernen, aber das sind all die kleinen Dinge. Nach dem Schneiden die Kanten schleifen und Löcher bohren.

Ich würde auch gerne beim Bohren verweilen. Am bequemsten war es, Glas mit einem Bohrer in einem Gestell oder einer Bohrmaschine bei niedrigen Geschwindigkeiten mit einem Diamantrohrbohrer auf Glas oder Fliesen zu bohren. Die Bohrstelle sollte immer mit Wasser gefüllt sein, um Glasstaub und Glasüberhitzung zu vermeiden. Es ist besser, nicht durchzubohren, um Späne zu vermeiden. Wenn Sie jedoch die Mitte erreichen, drehen Sie sich und bohren Sie auf der anderen Seite.





Wie Henry Ford einmal sagte: "Ein Auto kann jede Farbe haben, vorausgesetzt, es ist schwarz." Warum ist es kein Auto? Also definitiv schwarz!

Die Gläser werden nach dem Bohren gewaschen, entfettet und an der Innenseite lackiert, wodurch wir außen die perfekte schwarze Farbe und den perfekten Glanz erhalten.

Und jetzt wurde alles auf dem Rahmen installiert und sah sogar cool aus, aber es traten Probleme auf: Die Farbe an den Kontaktstellen mit dem Rahmen wurde aufgrund der schwachen Haftung des Glases zerkratzt und es traten hässliche Lücken auf. Darüber hinaus sah 2,5-mm-Glas ziemlich dünn aus, obwohl in einem Jahr nichts passiert war, und die Befestigungsschrauben mussten auch durch etwas Ästhetischeres ersetzt werden.

Ein Jahr später war es an der Zeit, das Erscheinungsbild zu überdenken: Jetzt bestehen die Wände aus 6 mm dickem Glas und haben ein Gewicht, das der gesamten Baugruppe nicht unterlegen ist. Diesmal wurde alles in einer Glaswerkstatt bestellt und es sah gut aus, aber die Löcher mussten noch gebohrt werden.



Das Gemälde ging weiter, und jetzt wurde, um Kratzer zu vermeiden, Klebeband über die bereits getrocknete Farbe geklebt. Ich fand geeignete Schrauben mit großen schwarzen Hüten, um meine Hände an einer sowjetischen Technologie zu drehen. Sie passten sehr organisch in das Gesamtbild. Es wäre nur cooler, die Brille von innen mit Klebstoff oder auf andere schwierige Weise zu befestigen. Die Löcher im Glas waren einige Millimeter größer als der Durchmesser der Schraube, um an Ort und Stelle zu passen.



Der Fuß und andere weniger bedeutende Strukturelemente wurden ebenfalls lackiert. Und noch einer der Vorteile von Glasmalerei: Es lässt immer noch Licht durch, worauf später noch eingegangen wird.

Anzeige und Kontrolle


Basierend auf den Anforderungen an Schönheit und Funktionalität benötigten Sie Ihren Controller nur mit den folgenden Anforderungen:
  • Steuerung von 4 Gruppen von RGB-LEDs;
  • Management von 4 Kühlern;
  • Lesen von 4 Temperatursensoren; die Fähigkeit, das System auszuschalten;
  • USB-Verbindung zum Server.

Unter all dem wurde ein einfaches einseitiges Siegel auf dem STM32F103-Chip geschieden.



LEDs werden über eine Halbprogramm-PWM gesteuert. Bei Kühlern ist alles etwas komplizierter: Die ersten Steuerversuche verwendeten auch eine Halbprogramm-PWM, aber bei einer niedrigen Frequenz trat ein unangenehmes Quietschen auf, weil die PWM-Frequenz mit der Trägerfrequenz des Kühlermotors zusammenfiel, d.h. Hochfrequenz wurde benötigt. In dieser Hinsicht wurde eine Hardware-PWM mit einer Frequenz von 32 kHz verwendet. Es war ein Glück, dass die Schlussfolgerungen der Hardware-PWM teilweise auf die gleichen Beine wie die der Software fielen und teilweise auf die Backup-Leitungen in der Nähe.

Als Temperatursensoren wurden Thermistoren verwendet, die über eine Brückenschaltung verbunden sind.

Ursprünglich wurde ULN2003 als Leistungstreiber sowohl für LEDs als auch für Kühler verwendet, mit dem Unterschied, dass erstere mit 5 V und letztere mit 12 V betrieben wurden. Wie sich jedoch herausstellte, reichen 3,3 V nicht aus, um den Schlüssel bei 12 V vollständig zu öffnen B, und alles geht in die Heizung, in diesem Moment musste ich 2 Baugruppen von Feldeffekttransistoren stechen, die speziell für Niederspannungs-PWM (N6302) entwickelt wurden. Eine weitere Nuance bei USB: Der Controller wurde nicht fest genug angezogen, um das Gerät zu bestimmen, daher musste ich einen zusätzlichen Widerstand von der D + bis + 3,3 V-Leitung von oben löten.



Der Mikrocontroller wird über den Standby-Spannungsbus des Netzteils mit Strom versorgt, die LEDs und Kühler werden über die Hauptleitungen mit +5 V und +12 V mit Strom versorgt.

Ferner wurde eine Maske für LEDs aus Pappe hergestellt, Löcher wurden ausgeschnitten, der Rest wurde mit Lebensmittelfolie verklebt, so dass es keine Lücken gab, wo es nicht erforderlich war. Danach habe ich für alle Fälle alles mit Klebstoff imprägniert.



System und Software


Da alles einfach und flink sein sollte, wurde Puppy Linux als System ausgewählt. Die Hauptkriterien waren die geringe Größe und Platzierung des gesamten Systems im RAM. All dies wird von einem USB-Flash-Laufwerk als Live-CD geladen und bei Bedarf werden Änderungen in einer Datei gespeichert. Mit Software ist alles einfach: Software Raid0, SMB-Server, Übertragung als Torrent, MPD + IceCast2-Bundle für Internetradio und XBMC als Media Center-Shell. Alles wird mit der chinesischen AirMouse mit integrierter Tastatur gesteuert.

Der Mikrocontroller ist als HID-Gerät definiert und kommuniziert mit einem in Python geschriebenen Steuerprogramm. Beim bidirektionalen Austausch empfängt der Host Temperaturwerte und steuert die Drehzahl der Kühler.

Mithilfe der LEDs können Sie auch den allgemeinen Zustand des Systems überwachen. Wenn sich alles im normalen Bereich befindet, sind alle Anzeigen eintönig grün. Wenn jedoch nicht genügend RAM oder Speicherplatz vorhanden ist, überhitzt oder das Raid-Array ausfällt, ändern die Anzeigen ihre Farbe. In Fällen, in denen der Host längere Zeit nicht auf den Controller reagiert, wird das System zwangsweise heruntergefahren. Wenn der Controller nicht auf den Host reagiert, erfolgt ein regelmäßiges Herunterfahren.

Foto des Montageprozesses


































































Fazit


Ich möchte alleine sagen, dass es ein ziemlich interessantes und informatives Projekt war, das sich über anderthalb Jahre erstreckte. Aber ich bereue die aufgewendete Zeit nicht.

Ich hoffe, dass jeder, der bis hierher gelesen hat, nicht umsonst Zeit verschwendet und sich etwas Nützliches oder Interessantes herausgebracht hat.
Wenn noch ungelöste Themen übrig sind, werde ich versuchen, sie in den Kommentaren zu behandeln.

Source: https://habr.com/ru/post/de382735/

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