NAS系列：揭秘600元是如何搞定24盤位的NAS硬碟擴展櫃的！
原作者：z008
教你花600元，獲得一個24盤位的NAS硬碟擴展櫃
在第一篇里老樹開新花，我的NAS主機終於用起來絲絲順滑了。至於大家所關心的功耗，帶9個硬碟，開機128瓦左右；多餘硬碟待機，開啟各種下載的狀態下是89瓦。
i7 NAS的功耗
是否願意為了性能多出這些錢，是大家自己考慮的事情。如果需要進一步降低功耗，可以使用低功耗的U。前言話說剛過完年，忍不住又開始了折騰。為啥，硬碟里的內容又增加了，玩音響的為了追求那麼點聲音和畫面的提升，所有的片源必須是原盤。於是，添硬碟唄。卻發現無論是主板上的介面，還是機箱內部的空間，都開始有無法承受的跡象。
30TB的RAID 5陣列，外置希捷8TB X 3
小燒不像有些朋友，喜歡把存好的片子的硬碟一個個用塑料盒子裝起來，貼上標籤，要看的時候再插上。小燒喜歡所有存放的片子都在線，可以隨時找到並播放。而且最好所有的片子都放在一個盤符下，能一下子瀏覽全貌。說到底，這個不良癖好是需要硬體來支持的。這不，除了內置的硬碟之外，還有外置的USB硬碟希捷8TB X 32個睿品是帶USB HUB的，比較實用的功能，在USB 3.0介面不足的時候可以將其餘的USB外置硬碟插在上面。
以及買了一年之久的優越者外置硬碟櫃，這個柜子是硬體支持RAID的，過了春節不知為何漲價了。小燒目前的配置是HGST 的8TB氦氣硬碟 X 5組RAID 5.
當然，硬碟的實際成交價格並沒有那麼貴，小燒是在淘寶買的。
正好遇到成色不錯的拆機盤，一下子入了5塊，一股腦兒塞進機器，組了RAID 5。當然，現在HGST的盤都打上了西數的標，統一了品牌。
這個外置的USB 3.0的硬碟櫃使用上也沒有什麼不便，唯一最大的缺點就是RAID 5狀態下的寫入速度比較低，一般會維持在30-40M左右，遠遠低於USB 3.0以及硬碟自身傳輸速率的極限。
小燒判斷還是由於RAID 5情況下，硬碟櫃自帶的RAID晶元性能不足引起的。讀取的時候沒有這個情況，速度正常。順便提一下，組完RAID 5之後，所有的讀寫數據都是5個硬碟一起完成的，因此耗電和損耗都是X 5。這麼大容量的陣列，就憑裡面的那個小晶元，估計萬一壞了硬碟重建所要花費的時間…簡直無法想像。
這裡小燒還是要提一下，目前民用支持RAID 5的設備非常多。但是RAID 5對於普通用戶來說的保證數據安全的意義並不大，有時會起到反作用。RAID 5的初衷是為伺服器提供大吞吐量和一定的冗餘量，在一個硬碟損壞的情況下不至於伺服器整個下線。而且伺服器硬碟是定時全部替換的。這個技術放到民用上，經常聽到有人的RAID 5陣列壞了一個硬碟，添加新硬碟後重建陣列，結果又壞了一塊硬碟，導致整個陣列中的數據全部丟失。當然了，如果有錢購買頂級的設備和高可靠性硬碟，自己在家中組RAID 5依然是可行的。
照理說組了RAID 5的存儲之後，本應該安心的心中卻充滿了焦慮，到底是圖啥呢。民用設備上組RAID的意義何在？因此，在這個優越者外置硬碟櫃早已塞滿了的今天，小燒早已又換了一種集中存儲影片的方式，那就是用StableBit Drivepool這個軟體，將一個個單獨的硬碟合成一整個大硬碟使用。
StableBit DrivePool界面
相比windows自帶的跨區卷，這個軟體的優勢就是可以隨時添加或者刪除硬碟。單個硬碟的內容也可以單獨掛載在別的機器中讀出。即使壞了一個硬碟，也不影響其餘硬碟的數據。
至於數據冗餘和安全，小燒經過取捨之後已經放棄。片子隨時可以下載，重要數據也就那麼幾個TB，兩塊8TB的氦氣盤組RAID 1保存足矣。其餘的所有硬碟，都給我到碗里來，組成一個大池子存放高清影片吧。
既然需求已經明確了：
1.尋找盡量多盤位的，支持SAS和SATA兩種硬碟介面；
2.支持硬碟快速拔插；
3.能夠配合目前的NAS機器作為外接盤位使用；
4.RAID功能可選，非必要。
那就開始吧。
DIY 24盤位硬碟櫃的硬體選擇：
USB硬碟櫃
首先淘汰了那些外置的USB硬碟櫃。價格貴，一般5盤位支持RAID 的在800左右的價格，像上面提高的優越者3359R，比較貴的ORICO甚至到了 2000以上的價格。
看到這個價格小燒只能呵呵了。2000多元已經能組一個很不錯的6盤位NAS了，憑什麼要來買這個RAID性能羸弱的東西。你這個小小的外置USB硬碟陣列櫃何德何能，難道裡面用的是金X嗎？ 但不可否認的是這樣的產品買來即插即用，適合於懶人。市場的確需要這一類的產品。
一般不支持RAID的5盤位外置普通USB硬碟櫃，價格可能在600左右，能選到顏值不錯的產品。
這類產品一旦到了8盤位，價格就有些變得讓人看不懂。比如
注意即使賣到1800多的價格，你也只有8個盤位，對於小燒這類需要大量存儲盤位的用戶來說，實在不算是友好。
其次，對於這個類型的產品，最讓人擔心的是電源的問題。這類密封外殼被動散熱的外置AC-DC變壓器，穩定性始終讓人提心弔膽，特別是對於有可能24小時不間斷運行的硬碟來說，電壓不穩定的後果就是硬碟損壞。
常見電源
相信大多數的外置USB硬碟籠，都是用的這類電源。無風扇的被動散熱設計，註定不適合長時間持續運行。
存儲伺服器機箱
其實對於民用大規模的存儲來說，退役的存儲伺服器機箱是一個很不錯的選擇。
24盤位機箱
不到千元的價格，就能買到一個帶24盤位，帶熱拔插背板和硬碟籠的的極其紮實的機箱。這樣的機箱，配上一塊可靠的伺服器主板，再加上雙冗餘電源，絕對是家庭存儲的利器。
可惜這樣一台機箱的體積，噪音，以及DIY的難度會把大多數人擋在門外。而且今天的主題是如何利用現有的伺服器，進行存儲擴展。因此關於這一類產品就不展開了，有機會單獨寫一篇。今天的主角 - 12盤位硬碟籠背板註：以下所提到的產品，如非特別說明，均為二手伺服器拆機。
逛淘寶的時候無意中發現了這個，雖然尺寸無法放入現有的機箱（長*寬*高=481*205*84mm），但是看上去是一個不錯的外置存儲擴展裝置。而且價格十分的實惠，只要100元，12盤位哦，比那些5盤位的不知道強到哪裡去。雖然配齊所有的拔插硬碟位要另外加上120元，
圖片打碼是為了隱去聯繫方式
但是這220元的成本，換來一個12盤位的熱拔插擴展籠子，而且是帶有擴展介面背板哦，只需一根數據線線即可支持12個硬碟。下面進入進入圍著這個籠子選定配件的環節。首先畫一個這個系統的拓撲圖，讓大家更容易了解這個12硬碟位擴展籠是怎麼連接運作的。
系統圖普及一下HBA卡的概念，從字面上理解就是「主機匯流排適配器(Host BusAdapter , HBA)」。HBA卡有很多種，這次用到的HBA卡是用來擴展伺服器的硬碟介面的。
這塊HPH220 LSI 9205-8i 是一塊最多支持1024個SAS/SATA設備的（你沒看錯，是1000多個），你只要有足夠的介面擴展卡以及盤位，就可以連接1000個以上的硬碟哦。
不同於普通的SATA擴展卡，這塊卡雖然物理上只能直接連接8塊硬碟，但是只要有介面擴展卡，就能幾乎無限擴展連接能力。這次這個硬碟籠就帶有這樣一塊支持介面擴展的背板。因此12盤位的硬碟籠根本無需12條數據線，只需一根SFF8087的數據線就能使12個硬碟正常工作，是不是覺得很神奇？
普通的PCIE- SATA擴展卡的介面都是所見即所得，SATA口有幾個，就只能接幾個硬碟。這就是普通家用與伺服器產品的區別。比如下邊的西霸，它物理上有8個SATA口，而且只能連8個硬碟
在安裝之前還需要解決一個問題 – 上篇文章介紹的廣達伺服器主板上只有一條PCIE X16擴展槽。這也是我對這塊C602伺服器主板最不滿意的一點（也是賣的便宜的原因？）。這條插槽目前已經插了一塊USB 3.0的擴展卡，怎麼才能再插上一塊HBA卡呢？
這就要用到主板的PCIE槽拆分功能了。可能許多K友不太清楚，其實主板上最長的那條PCIE x 16的槽是可以拆分的，至於以什麼形式拆分，主板BIOS里可以設置，一般是自動拆分成8+8，而無需任何設置。而這種拆分在伺服器中是經常用到的。因此，只要一塊伺服器使用的PCIE一分二卡就可以實現。在淘寶上找了一塊號稱是DELL的拆機卡，只需10元。
10元10元，只要十元但是，插了這塊卡依然會有問題，因為機箱的槽位都是與主板垂直的。於是乎只能用上PCIE延長線，將這塊卡放平。
這個時候，就需要半高卡了。
由於原來的USB 3.0轉接卡是四口全高的。
於是乎，就又找了一塊半高的PCIE 轉 USB 3.0卡。又是西霸家的，似乎4口半高USB 3.0擴展卡其他家沒有看到。
但是轉念一想，其實用不著那麼多的USB口，希捷的外置硬碟盒是自帶USB 3.0 HUB功能的，還是找一塊支持USB 3.1和C口的擴展卡吧。畢竟C口是趨勢，而且USB 3.1的速度要比USB 3.0快上一倍達到10G。
於是有了這個傢伙。查一下用的ASM1142晶元確實是支持USB 3.1 10G的。應該算是性價比最高的USB 3.1擴展卡了吧。注意許多淘寶上標稱支持USB 3.1的是虛標，要問清楚用的是什麼晶元，晶元不支持USB 3.1的就沒法達到10G的速度。
至於HBA卡，基本為伺服器設計的都是半高的，只要購買的時候備註需要半高擋板就行。
半高與全高擋板
這次HBA卡的選擇，也出了一些小插曲。原來選的 HP H220 LSI9205-8i，結果插上購買的硬碟之後發現無法辨認6TB的硬碟（後來發覺並不是這張HBA卡的問題），所以只能寄回，換了一塊H200的陣列卡。
反正價格一樣，注意這個硬體RAID，速度和穩定性不是軟體RAID能比擬的。不過也無所謂啦。反正我不用RAID功能，只要能擴展出足夠多的硬碟介面就行。於是乎又折騰了一把，把這塊DELL 的H200卡的固件刷成最新的P20版本的LSI 9211-8i IT模式。但是悲催的是，最後發現是這個型號的硬碟籠子不支持6TB硬碟，只能退貨另外尋找合適的型號。折騰啊
淘寶上常見的12盤位硬碟籠背板比較
既然說到了硬碟籠子的兼容問題，小燒就把這次DIY中遇到的3種不同的籠子做一個總結。以便大家今後萬一需要的時候供參考。
第一種12盤位硬碟籠
第一種：背板上兩個10Pin供電口離開很遠。帶有2個MINI SAS 8087口。這種籠子只需插一個10pin供電口和一根 8087線即可使用。但是悲催的是經測試無法支持6TB硬碟，3TB可用。因此： 不推薦。
第二種12盤位硬碟籠
第二種： 背板上的兩個10Pin供電口成上下布置，帶有1個MINI SAS 8087口。需要同時插2個10Pin供電才能正常工作。經測試可支持6TB，8TB大硬碟。缺點是背板指示燈在硬碟通電時並不會常亮（讀寫時亮燈），因此你很難知道硬碟位里到有沒有硬碟在工作。也是目前小燒的選擇。
第三種12盤位硬碟籠
第三種：背板的電源口是2個CPU的8Pin，成色通常較新。但是這個8 PIN口與普通CPU的8 PIN定義並不相同，因此普通電源上的CPU 8 PIN口是無法使用的。通常淘寶賣貨的建議與HP的伺服器主板一同使用。而且這款硬碟籠的硬碟架子也與前兩種不同。因此：不推薦還有一個共同點就是它們的尺寸基本都一樣，因為其實它們就是這類2U伺服器機箱的前半截，所以尺寸非常標準。這也為DIY提供了很好的便利性。因此：本次DIY採用了2個12盤位硬碟籠子疊加的方式，實現24盤位的擴展。
2U伺服器
電源選擇這麼多的盤位，從伺服器原有的電源引出供電線顯然不太現實（原來的機器內部就有10個以上的硬碟）。因此，為這個機器單獨配一個穩定的電源是必要，畢竟要支持最多24個硬碟。注意，只支持12V輸出的外置AC-DC變壓器是不支持這個硬碟籠的，原因很簡單：沒有5V供電。任何ATX電源，只要滿足以下兩個條件，均可作為這款硬碟籠的供電使用：
1. 5V供電滿足大約18A。注意3.5寸硬碟都是需要5V供電的，一般0.4-0.9安不等，比如下圖的東芝 12TB就需要0.7安的5V電流。
粗略算一下，24個硬碟大約需要18A左右的5V電流。至於12V電流，放心，現有ATX電源絕對供應充足，無需太擔心。唯一需要注意的就是不要把24個硬碟的12V供電都放在一路上（多路12V的電源需注意，單路12V請忽略）。
2. 需要有圖中的10pin電源供電。硬碟背板的供電通過2個10pin介面，如下：
10Pin供電口
本次DIY需要電源至少有4個10pin的電源介面，因此需要通過DIY或者定製的方式獲取2個10pin一轉二的轉接線。鑒於目前使用10pin的設備並不常見，所以大部分人甚至不知道如何去淘寶尋找這樣的介面。這裡普及一下知識：這個東西名叫5557（公頭）/5559（母頭）4.2mm間距連接器。定製或者購買的時候選擇需要的pin數即可。
注意這個硬碟背板需要的10pin供電的定義如下：
硬碟籠背板10pin供電定義
黃色的是12V，紅色的是5V，黑色的是地線。鑒於需要至少2個10pin供電（這是最方便的形式，也可以從大4pin口轉），這次用了店家推薦的這個750W的HP伺服器冗餘電源 + 電源籠。
畫面是這樣的。
伺服器冗餘電源+電源籠
為什麼要搞得那麼複雜，其實小燒也不想這樣的。原因就是一般伺服器的熱拔插冗餘電源的輸出口是這樣的：
冗餘電源的輸出口
要把這個輸出轉為常見可用的24pin 顯卡6pin，大4pin就必須經過這個電源籠子。因此，籠子上也是有輸出參數的。
這個電源籠上最大輸出電流 5V - 18A，12V - 62.5A。完全能滿足24硬碟全力運行的需要。
如果有需要的話，完全可以插上兩個相同的電源，做一下冗餘。再配上一個UPS（不間斷電源），保證在任何條件下，絕對不會掉電。
順便說一下ATX電源在獨立無開關的條件下如何保持開機。只需找一根電線短接24pin中的綠色PS-ON與任意的黑色地線即可。
這樣只需控制電源的通斷即可讓ATX電源開始運作或者停機。
裝機：
說是組裝硬碟籠，其實花費的時間和精力並不亞於diy一台主機。為什麼？大家看下去就知道了。
第一款硬碟籠背後有兩個SFF口，已被證實無法使用6TB硬碟，淘汰！
插上HBA卡，引出SFF8087線，接上硬碟籠背後的介面。開始試運行。
開機順利認出硬碟。進入系統後，關閉硬碟籠電源，隨機選取幾個硬碟位置，插入後再通電，都能夠順利認出硬碟。說明硬碟籠與HBA卡都正常運行。
重建散熱風道
接下來就是給硬碟籠和這個電源安一個家了。簡單來說就是做一個箱體，將這些東西統統裝入。好處有2：
1. 重中之重 - 散熱。常見2U伺服器的散熱是靠著風道，前面進風，後面出風。
伺服器散熱風道
這個硬碟籠子原本就是伺服器配件，因此，必須要有風扇在後面抽風，讓冷空氣從前方進入，帶走硬碟的熱量，這樣才能保證長時間的穩定運行。高溫對於任何的電子產品都是最大的殺手。但是這個硬碟籠子的開放式的結構，如果不是在後方直接貼著安裝風扇，是幾乎沒有效果的。因此，diy一個箱體，重建散熱風道是一件必須的事情。
2. 把這些亂七八糟的電源，線材固定到一個箱體中，不但看起來更清爽，易於搬運。更重要的是提高了整體可靠性，不會誤操作讓整個系統失效。
DIY硬碟櫃箱體
DIY箱體選用了最常見的材料 - MDF中密度板。 切割方便，一致性好，拼接方便，最最最重要的是，支持各種DIY的想法。
確定了尺寸之後，開始切割板材。
有導軌的話，配合電圓鋸，輕輕鬆鬆切下合適的尺寸。精度控制在1毫米足矣。
圓鋸並不需要太高級的，切割的精度在於是否有一個好的工作台和導軌。
這裡用的是吳新升降導軌。板子切割完畢之後，先把底板和側板組裝起來。用的是釘槍+免釘膠。上膠之後用釘槍固定，立即就可以使用了。十分適合需要立即見效果的箱體DIY。
東成的氣釘槍，十分好用。
側板裝起來之後，把硬碟籠裝入試試看。嚴絲合縫，不錯不錯。
在安裝上板和後面板之前，先把裡面的電源位置固定一下。整個過程只用了3長2短兩顆螺絲。木板的優勢。
這裡再安利一下威克士的這個小螺絲刀，雖然扭力較小幹不了粗活。但是用來擰個把螺絲足夠了。再加上可伸長的設計以及手槍式的造型，最適合這種小空間發揮。這裡博世GSB180空有一身武藝，卻無法使出。
博世的這個工作燈一直是DIY和裝機的好幫手，好的光線可以減少錯誤和提高效率。如果有博世18V系列的工具，相信會配有電池。那麼這樣一個不帶電池的工作燈也花不了多少錢。
博世GLI180工作燈
後面板是需要DIY一下的，因為後面會掛上散熱風扇。如果手中有現成的12CM扇子可以考慮直接使用，開孔按照12CM的大小來開。不推薦普通的8CM風扇，原因很簡單，風量太小，未必能壓住24個硬碟的熱量。但是小燒手中恰好有2隻8CM的伺服器暴力風扇，正好可以裝上試試看。
開孔
12CM以及以上的開孔，還是推薦使用電木銑，用這種開孔器真是又累效率又低，還有一定的危險性。
小燒開30CM的大孔用的就是東成的電木銑。
風扇使用干壁釘直接固定，不費事對穿螺絲孔了。
這裡有個全速運行的小視頻。這風量，絕對吹的面癱
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這個時候需要一個風扇調速器來配合使用了，調節到一個風量和噪音平衡的水平。
單介面支持最大2A電流，符合要求
後面板做成可打開的，方便維護，需要的材料有鉸鏈，以及一個小五金件，另外，密封膠條也需要，任何一絲風對於前面的硬碟都是重要的。
外置抽風式的風扇，看上去有沒有充滿著工業的美感（其實式內部的空間留小了），如果用較薄的風扇或者加長一些箱體，可以把這些都放到機箱內部去。
作為一個機箱，沒有腳怎麼行，在一台老的NAD VCD機器下拆下4個腳，用螺絲裝在底板上，嗯，有些象樣了。
箱體墊腳最
後來看看完成後的前部圖，兩個12盤位疊在一起是不是很暴力美學呢？ 數一數： 4 x 6 = 24個可以插硬碟的地方。現在看起來，什麼4盤位，8盤位群暉，在容量至上的追求者面前，都是浮雲。
（請無視硬碟籠表面的容量標籤）
順便自曝一下這個存儲小怪獸的三圍尺寸：48厘米（寬） x 21厘米（高）x 40厘米（深）。比一個常見的卧式機箱要小一些。重量的話，恐怕要等裝滿24個硬碟之後才能下定論，總之不輕。
一點一點加硬碟吧，恐怕一下子是沒法餵飽24個嗷嗷待哺的硬碟位的。
機箱內部的安裝：
接下來說一下現有機箱內部的安裝。前面說到要用到半高卡和PCI-E的延長線，以及PCIE拆分卡。延長線用的是最便宜的即可。
至於為什麼要用半高卡，請看下圖。
機箱內部用的E-ATX主板已經將擴展槽位置全部佔滿，因此延長線和擴展板只能堆在主板上方，這個時候只有半高卡才能勉強固定。沒辦法，誰讓選擇了這塊主板呢，既然用了就要想方設法折騰，不能始亂終棄。
全部弄完之後，進入系統看一下，嗯，暫時夠折騰了個一年半載的。
目前NAS中的一個邏輯分區
感想：很多人看見用二手伺服器配件的DIY就會稱呼之為「垃圾佬」，暫且不論在他們心中這個詞到底是褒義還是貶義。至少在diyer的心裡，對於能夠用最少的花費和風險，折騰出自己需要的東西，會有一種油然而生的成就感（其實就是沒錢，哈哈哈哈）。
這次折騰，其中有一很大一部分精力花在了對於那塊主板的潛力挖掘上。其實很多人覺得，這塊主板乾脆換了得了，找一塊插槽多些的。小燒是這麼想的：既然當初選擇了它，就應該不離不棄（榨乾它的全部）。
這個24盤位的獨立硬碟櫃，可以作為任何一台能夠安裝HBA擴展卡的電腦的擴展存儲使用，是一個相對獨立的系統。
這樣的一套系統，能夠大大降低大容量存儲的成本。包括硬碟櫃成本（其實這是小錢），以及硬碟的購買成本（大頭）。為什麼這這麼說？ 不同於常見的存儲擴展只能支持SATA硬碟，這套系統是可以同時支持SATA和SAS硬碟的，SAS硬碟的選擇面更廣一些，也時常會有大船靠岸（你懂的）。相對於SATA硬碟，SAS企業級硬碟的可靠性相對要高，對於數據安全更有保障。
更多的盤位，也有助於建立更安全更高級的RAID系統（雖然小燒對於RAID並不是十分感冒）。今時今日，無論是硬體RAID還是軟體RAID，都有高性能的選擇，而且選擇面非常廣。
進一步縮減組建成本以及改進之處：
1. 選用價格更低的PCIE 硬碟擴展卡。淘寶上許多20-40元一塊的支持SAS 6G的擴展卡都可以一試。小燒這次時間有限，無法把這些卡一一嘗試。而是直接選擇了比較大牌的LSI晶元系列，一是網上刷卡教程比較好找，二是比較詳細LSI的實力和穩定性。 如果能選到合適的這個價位的卡，那麼在硬碟擴展卡這一項就可以省下100元以上。
2. 可以考慮增加一塊支持RAID功能的HBA卡，進一步提高整個存儲系統的性能和安全性。當然，這張卡可以選擇支持RAID 50以及60的，誰讓我們盤位多呢。
不同的RAID形式比較表，來自維基百科
3. 此次使用的HBA卡的擴展介面在機箱內部。可以考慮介面外露的擴展卡，這樣拔插會更方便（但是這樣的線材似乎不便宜，因為需求量較少）。比如下圖中的（圖片來自淘寶）：
4. 考慮為主機和硬碟櫃添加專門的UPS（不間斷電源），確保任何情況下都不會突然掉電。本次DIY24盤位硬碟櫃花費：硬碟櫃本體： 220 X 2（硬碟背板+熱拔插籠） + 100（電源+線）+40（風扇+調速器）+50（箱體DIY材料） = 630元其他材料費： 150元（硬碟HBA卡，有縮減成本空間），22.8元(PCIE延長線)最後祝大家盤中的數據越來越多，數據安全性越來越高。
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