Как стать автором
Обновить

Удобная корзина (и DAS) под HDD/SSD 3.5"/2.5" из конструктора своими руками

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 101K

1) Введение
2) Краткая предыстория
2) Материалы и комплектующие
2) Корзина вариант «А»
3) Корзина вариант «Б», делаем DAS
4) Итоги
5) Дальнейшие планы
5) Заключение (от автора)

Введение


Доброго времени, Хабр!

Данная статья посвящена двум интересным темам. А именно, применения металлического конструктора, для организации компьютерного стола (с более-менее рациональным использованием объёма/площади своего любимого рабочего места), и сборке своего собственного DAS. Для тех, кто не знает что это такое, Википедия подскажет научно (http://ru.wikipedia.org/wiki/DAS): DAS (англ. Direct-attached storage – система хранения данных с прямым подключением) – запоминающее устройство, непосредственно подключенное к серверу или рабочей станции без помощи сети хранения данных. Это ретроним, используемый в основном для отличия несетевых устройств хранения от SAN и NAS. DAS часто называют «островами информации». Надеюсь, что данные темы кого-то вдохновят на более красивое и практичное применение этой, скажем, «технологии» в повседневной жизни, потому как с точки зрения потенциала, возможности рассматриваемого конструктора на самом деле, как минимум достаточно большие. Темы максимально разжёваны, и по сути являются инструкциями к сборке. Реализация может быть проведена кем угодно, лишь бы были руки/желание/фантазия. Для наглядности прилагаю фотографии почти всего сборочного процесса.

Краткая предистория


(пункт по теме малополезный и малоинформативный, можно пропустить)

Так уж сложилось, я начал коллекционировать фильмы, музыку и игры примерно с 1995 года выпуска оных. Со временем это всё плавно перешло в создание «домашнего архива». Эдакий банк данных, куда попали уже и программы, и линуксовые дистрибутивы, и скачанные репозитории к некоторым из них. Естественно, появилась острая необходимость во внешних устройствах хранения этих самых данных. Сначала появился наикрутейший (в своё время) внешний накопитель на 160 Гб, куда сливалось всё в кучу… Потом покупались жёсткие диски отдельно только под игрушки, только под видео, только под софт и т.д. В данный момент их у меня уже скопилось 8 штук, общим объёмом в чуть более чем 7 Тб. Конечно же, прогнозируемо стала вырисовываться некоторая дезорганизация в работе с этими носителями. Поиск необходимой информации стал занимать уже определённое количество времени. Хотелось порядка и скорости ориентирования в общем количестве носителей информации.

Ну и вот, то ли нужда, то ли лень, заставили приняться за реализацию корзины/стойки под имеющиеся жёсткие диски. А после проведённой работы захотелось своё детище как-то улучшить, модернизировать. Признаюсь, чёткого плана в начале пути не было, только идея и интуиция, из-за чего я и поплатился многократной пересборкой некоторых элементов конструкции. Только в середине пути стало понятно что я хочу, и это позволило примерно прикинуть «дорожную карту» общих действий и направлений. Собрать корзину, превратить её в DAS, а после, натренированной рукой пересобрать DAS в NAS (сетевое хранилище). Как всегда – мы не ищем лёгких путей…

Материалы и комплектующие


Ниже перечислено всё то, что я использовал для сборки своей корзины.
— HDD 2.5" (4 штуки):
1) Toshiba 1,5 Тб
2) Seagate 640 Гб
3) WD 500 Гб
4) WD 320 Гб



— корпуса для внешнего подключения HDD/SSD на 2.5" с поддержкой usb 3.0 от AGEstar, серебристого цвета (4 штуки):



— Transcend HUB3:



— металлический дырчатый конструктор (2 штуки):



— старая китайская, охлаждающая подставка для ноутбуков G4 Magic Pad Titan (на разбор, фотографии первоначального вида не сохранились)
— USB удлинитель (по желанию и необходимости)
— 4 зубочистки

БОльшая часть перечисленного на самом деле покупалось давно и не с целью создания этой корзины, поэтому можно считать, что всё собиралось из того, что было под рукой. Единственное, что я купил целенаправленно, так это хаб и четыре серебристых корпуса под диски, дабы внешне всё это смотрелось монотонно и организованно.

Заострю внимание на двух моментах. Конструктор. Самый обычный детский конструктор, с недетскими на мой взгляд возможностями. Я его как-то покупал для создания самодельного радиорефлектора — отличная штука, при необходимости можно прикрутить к собственной антенне всё что угодно и необходимо.

И китайская подставка для ноутбуков, с активным охлаждением G4 Magic Pad Titan. Мой настойчивый совет, никогда именно этой штукой не пользуйтесь. Кажется, она гоняет воздух только внутри себя, при этом своим же пластиковым корпусом создаёт очень неплохую теплоизоляцию. Так я спалил довольно таки дорогой ноут от Packard Bell (знаю, они и так сами горят). В итоге подставка явилась донором на некоторые детали (о них ниже).

Корзина (вариант «а»)


Думаю, много деталей расписывать здесь не стоит, т.к. на фотографиях в принципе всё видно и понятно. Строго фиксированных форм и параметров тоже нет, однако, я старался следовать принципу «не усложняй». Сделать всё так, чтобы корзину можно было быстро разобрать на несколько составных частей, и при необходимости так же быстро собрать без мозговых напрягов. А ещё, без снижения эффективности охлаждения расширить корзину на одну/две секции по требованию.

Сборка конструктора в инженерном смысле, наверное, классическая – две параллельные металлические детальные полоски, скреплённые для жёсткости между собой двумя пересекающимися. Собственно это и есть основа для всей конструкции. Болт посередине – временная мера, необходимая для придания жёсткости конструкции при сборке.



Далее эти основы скрепляются вместе, тем самым образуя своеобразные полки. Ширина и их высота подбирались с учётом того, чтобы в них помещались съёмные носители стандарта 3.5".



Боковую часть необходимо укрепить по диагонали, после чего следует убрать болты, которые находятся посередине полок, т.к. они будут мешать размещению внешних носителей, и царапают их поверхность. Если же не укрепить боковину, то в будущем вся конструкция без жёсткой фиксации будет «плавать» и изгибаться почти по всем направлениям, чего нам совершенно не нужно.


Касаемо китайской подставки (фото первоначального вида не сохранилось). Из неё я извлёк схему с разъёмами под 4 кулера, собственно сами 4 кулера (с расчётом 1 кулер на 2 секции), прорезиненные ножки и прокладки для борьбы с вибрациями. Кстати, плату мне пришлось изолировать обычным вырезанным кусочком бумаги размещённом на нижней её части, так как плотное соседство с металлическим корпусом приводило к замыканиям и статическим явлениям. Всё производится исключительно подручными средствами.

Далее на установку мне потребовалось только 2 кулера. Большее/меньшее количество зависит от конструкции и потребностей охлаждения. Куча торрентов и постоянная работа с данными больших объёмов заставят довольно сильно поднагреться диски, особенно в жаркий летний день. Сначала в планах была полная сборка корзины, и только затем установка кулеров. Не подошло. На 60% готовности девайса монтаж внутренних частей стал сильно усложняться, поэтому решено было установить кулеры непосредственно по ходу сборки.




Следующим этапом была собрана нижняя «техническая» полка (далее отсек), с платой питания системы охлаждения. На поздних этапах сборки её внешний вид будет облагорожен перегородкой. Вид спереди:



Я поставил зелёные катушки в задней части отсека для того, чтобы на них наматывать излишки проводов. Резать и паять ничего не хотелось, да и в конце концов, все детали будут целее – а значит они могут быть извлечены и использованы в любом другом аппарате. Тем более, что в дальнейшем эти катушки всё равно будут скрыты под внешними частями корзины, т.е. не будут портить внешность в целом. Правило сборки «не усложняй». О подаче тока в схему, кстати, сигнализирует светодиод. Вид сзади:



В нижний отсек так же был интегрирован шнур питания USB стандарта. Хоть он и несъёмный, но зато в пружинно-рулеточном форм-факторе. В случае ненадобности охлаждения он легко укорачивается до минимальной длины и без проблем заправляется в нижний отсек.




Далее следует сборка задней охлаждающей стенки корзины. Точнее её внешняя сторона. Ничего сложного, сначала простая сборка каркаса, затем поиск и подгон размеров материала для будущих стенок, и последующее монтирование. На каркасе заостряться не буду, описывать, честно говоря, нечего. Просто каркас! Единственная особенность, (именно в моей сборке) это на вид большое количество болтов. Объяснение так же простое – у меня закончились детали конструктора необходимой длины, и поэтому пришлось всё собирать из мелких/коротких деталей.

По материалам. В идеале я хотел, конечно же, использовать металлические панельки и листы. Но, за неимением таковых было решено прибегнуть к временному варианту, а именно к пластику. Донорами послужили пластиковые обложки от скоросшивателей. Материал без проблем режется и гнётся. Как-то так…

После замеров и приданию пластику нужных форм, он был установлен в конструкцию. Решение спрятать его под каркас продиктовано общей стилистикой девайса, т.к. установка материала поверх каркаса создала бы неопрятный и странный вид всей корзины в целом. Но для каждого это дело вкуса…





Помимо задней стенки, я решил обшить боковину и верхнюю часть охлаждающего отделения. Этим убиваем сразу двух зайцев: тот же внешний вид, и эффективное направление воздушного потока.



До сборки/монтажа обшивочного пластика задней части стойки, я параллельно готовил и полки. Вариант чистой воды дизайнерский, т.к. полочные функции прекрасно выполняли собранные Х-образно металлические полоски конструктора. По факту же будущие съёмные носители будут иметь всего четыре опорные точки (но об этом чуть ниже). На каждую секцию, кроме нижней, была вырезана коротенькая полоска пластика. Для нижней полки эта полоска была увеличена из соображений скрытия проводки нижнего отсека.





Стоит отметить, что на фото присутствуют лишние детали, так называемые стяжки (в незавершённом виде). Это часть приспособлений, которые должны были фиксировать проводку съёмных носителей. Однако, в процессе сборки от них решено было отказаться.



Завершающей стадией сборки корзины стала установка резиновых ножек. Донором явилась всё та же китайская охлаждающая подставка для ноутбуков G4 Magic Pad Titan. Внутренние ножки были расклеены в верхней части каждой полки, по четыре штуки на секцию. Они несут три функции, это общая виброизоляция, защита съёмных носителей от царапин (следы появлялись при первом же извлечении без них), и борьба со статикой.



Внешние ножки играют практически ту же роль, что и внутренние – виброизоляция всей корзины, её устойчивое положение на ровной поверхности и защита поверхностей на которых стоит корзина от возможных царапин. Размеры и высота корзины в моём случае имеют сбалансированность вместительности/устойчивости.



Итак. Корзина готова! Сейчас уже ничего не мешает её практическому использованию. Для полноты картины девайс можно облагородить, привести к завершённому виду вместе со съёмными носителями стандарта 2.5". Для этого я приобрёл соответствующие корпуса под HDD/SSD.
Но, вот снова появилась неожиданная проблема, напрямую никак не связанная с нашей корзиной. Китайский производитель снова пренебрежительно отнёсся к своей продукции. Диск на 2.5" помещённый в такой корпус располагался там не очень плотно, и время от времени раздавался неприятный вибрирующий треск. Помимо неприятного шума, это ещё и прямой вред для HDD, т.к. вибрации для них губительны. Тут мне и пригодились четыре зубочистки, которые я перечислил в составе материалов и комплектующих! Тайна их применения раскрыта…



Я просто вложил зубочистки в пустые пространства между носителем и корпусом. Всё получилось на уровне «тютелька в тютельку».



Диски съёмные, но все на одно лицо. Вдруг нужно будет изъять какой-то из них? Как это сделать? Размышлять долго не стал, а просто распечатал подписанные этикетки (согласно метке томов), аккуратно вырезал и приклеил их к корпусам с помощью народного скотча!



На задней стороне корпусов я оставил загнутые уголки скотча, что позволит очень быстро его снять. Их поверхность сама по себе матовая/шероховатая, поэтому клей (да и вообще следы) на них не остаются, даже после сильного нагрева поверхностей. Получилось вполне аккуратно и, на мой взгляд, симпатично.



Да, это ухудшает теплообмен, и при средней нагрузке диски постоянно выделяют небольшое количество тепла.

Теперь корзина в полном рабочем варианте!!!
Я поставил её на стол. Выглядит эффектно. Индикация дисков всегда перед глазами, что позволяет визуально отслеживать их работу. Знакомые тоже остались под впечатлением.










Как можно заметить, для удобства проводки я прикрепил скобы с внешней стороны корзины. Честно говоря, реально понадобилась только одна – нижняя. Остальные пригодились уже в следующей модификации корзины, о чём рассказано ниже.

Корзина (вариант «б», делаем DAS)


Всё конечно здорово, но выявилось много спорных и непрактичных моментов. Среди них главный — количество занятых USB портов всё равно лежит за рамками разумного, да и маленькая длина шнуров… Поэтому было решено всё это безобразие завязать на USB хаб. Выбор пал на устройство Transcend HUB3 с четырьмя разъёмами USB 3.0.



Хаб сам по себе не очень дорог, и имеет весьма удобное расположение портов. Радуют так же размеры устройства. Касаемо его энергопотребления — к нему прилагается дополнительное питание, но опытным путём было обнаружено, что хаб с усилиями может переварить 2 диска без дополнительной подпитки. Порадовала ещё и индикация обращения к подключённым устройствам синими светодиодами. Она так же сигнализирует прерывистым миганием в моменты чтения/записи информации на любой тип носителя, практически идентично дублируя подобный индикатор на самих устройствах.







Оптимальным местом размещения хаба оказалась левая сторона корзины. Этому решению диктовала длина и местоположение всех проводов системы, потому как на корпусе особо не развернёшься. По сути, изменений в сам корпус я не вносил, и всего лишь только привнёс дополнение в виде боковой скобы под хаб, двух ограничителей со стороны задней стенки корпуса, и четырёх скоб для проводки HDD/SSD (о которых говорилось выше). Сам хаб надёжно и плотно фиксируется подключающимися к нему довольно-таки жёсткими проводами. Удивительно надёжно и без побочного разбалтывания его портов. Т.е. девайс при желании можно легко вытащить, всего лишь отсоединив все провода, что так же соответствует общему духу лёгкого разбора на составляющие устройства.



В итоге хаб не «ёрзает», не кантует, сидит плотно, и благодаря матовой/шершавой боковине при извлечении из корзины не царапается о её металлические части.

Второй вариант корзины готов! Теперь он представляет из себя вариацию такого семейства хранилищ как DAS. Что это такое – смотрите в начале данной статьи, или же Google.









Опытным путём и совершенно неожиданно обнаружилось одно «НО». Моё импровизированное хранилище не захотело запускаться на 3 ПК из 6! Диски как будто бы «заикались», т.е. на мгновение обесточивались и сразу же включались. Забавно то, что даже с дополнительным питанием заряженная на 2/4, 3/4, 4/4 корзина отказывалась работать как положено, проявляя такие странные симптомы. Т.е. на моём относительно новеньком игровом ноуте ASUS N-series, model n76vb с USB 3.0 оно пахало так же хорошо, как и на допотопном ноуте iRU Stilo 2004 года выпуска с USB 2.0. В то время как на другом очень неплохом ноуте от MSI с портами 3.0 оно заикалось как от нехватки напряжения. Стационарники вообще удивили, т.к. диски запустились только на одном средненьком ПК, в то время как относительный «зверюга» и «старичок» так же не справились. Проверялось под Windows 8 и Xubuntu 12.04.2 (на конечном этапе уже 14.04 LTS версии)… Странно, честно говоря. Причину такого поведения буду искать чуть позже.

Итоги


В итоге у нас есть следующие плюсы:
— экономия используемых USB портов (с 4 до 1)
— примерное сокращение используемой площади на 75%
— возможность хранения дисков стандартов 2.5" и 3.5"
— регулируемое число секций корзины
— принцип легкого доступа и извлечения/демонтажа устройств без задействования дополнительных средств и/или инструментов
— возможность хранения внешних дисков на некотором удалении от ПК через обычный USB удлинитель
— большой потенциал улучшений и трансформации корзины
— относительно суровый и необычный внешний вид (наверное, на любителя)

При этом есть и минусы:
— появившаяся зависимость в дополнительной розетке электропитания для USB-хаба
— при использовании охлаждения корзины, занимается дополнительный USB порт
— возросшие требования к напряжению USB портов в материнской плате компьютера
— это не полноценный NAS

И ещё один косвенный минус. Это время реагирования всей системы в целом. В моём ноутбуке стоят два внутренних 500 гиговых SSD. При подключенном девайсе все плюсы от скорости работы систем в целом (особенно в ОС Windows) сводятся на нет. Пока система проверит все диски, раскрутит винты, прочитает их (чего стоит в Windows попытка создать через контекстное меню ярлык на рабочем столе, или очистка корзины)… в общем, суть смысла SSD пропадает. В Linux, с его возможностями монтирования носителей и автоматизации некоторых действий при помощи скриптов, ситуация значительно сглаживается. Как вариант для Windows – при включении/отключении/перезагрузке ПК постоянно выдёргивать USB шнур девайса. Согласитесь, это что-то мягко говоря не то. Впрочем, обладателям привычных HDD будет проще.

Общие затраты по времени сборки/монтажа всего и вся, в целом были не особо большими. Примерно пять суток на корпус, с учётом на то, что изначально вообще никакого плана не было, и конструкция раза три-четыре пересобиралась «от и до». Треть суток на бесконечную перекладку проводов в поиске оптимальной укладки, и ещё столько же при модернизации корзины хабом. Всё это, с учётом моих частых задержек допоздна на работе и параллельного написания диплома. Т.е. работа над корзиной шла в ночное время. Думаю за два свободных выходных не торопясь, всё это дело вполне можно собрать.

Дальнейшие планы
Итак, в связи с планами приобретения двух полноценных NAS (в данный момент ожидаю доставку QNAP TS-420), и создания «серьёзной» домашней цифровой инфраструктуры, развитие моего девайса переходит из необходимости в плоскость спортивного интереса. Хотя изначально хотелось построить ещё одну такую корзину под 4 оставшихся диска… Поэтому, скорее всего модификации в виде:

— оснащения корзины отсеком с аккумуляторной батареей для обеспечения бесперебойной работы в течении некоторого времени после отключения света
— усовершенствование питающего USB хаб провода, для параллельного питания кулеров охлаждения корзины, что наконец-то уберёт необходимость в USB шнуре платы кулеров
— организация отдельной кнопки замыкания цепи питания, дабы иметь возможность принудительно включать и выключать кулеры вручную (доступную для быстрого нажатия)
— смена пластикового материала на более прочный и презентабельный метал

… станут завершающими. Ибо есть и другие «домашние» проекты, как программные, так и технические. В конце концов, девайс для серьёзного использования нужно перерабатывать аппаратно и технически, по-хорошему сажать на что-нибудь вроде Raspberry Pi. Кстати, была идея попробовать подцепить вместо Raspberry Pi российский аналог в лице Module MB77.07. Понятно, что чип сам по себе специфический с акцентом на возможности температурного режима (от – 40 до +50, кажется). Тем не менее, для создания полноценного управления дисками и функциями NAS – это вполне себе вариант. Как говориться, кому не нравится – не покупайте, выбор всё равно за конечным пользователем.

P.S.


Кстати, пока писал эту статью, я всё же созрел и заказал этот Module MB77.07. Цена без доставки 3280,61руб. + 812,76руб. НДС. Кому интересно, оплата через банковский перевод, а до оплаты была небольшая предварительная переписка с представителями ЗАО НТЦ «Модуль». Их чипы имеют косвенную родословную с нашей оборонной электроникой… Так что там относительно нет никаких закладок, бэкдоров, недокументированных возможностей, и прочей анб-гугл-црушной аппаратной лабуды, своеобразный рай для гикнутых параноиков безопасности данных. Если что-то не получится с нашим «модулем» — возьму «малину». Хочу всё таки собрать полностью свой NAS. Но, это уже другая история…



Спасибо за внимание.
Теги:
Хабы:
+34
Комментарии 44
Комментарии Комментарии 44

Публикации

Истории

Работа

Веб дизайнер
36 вакансий

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн
PG Bootcamp 2024
Дата 16 апреля
Время 09:30 – 21:00
Место
Минск Онлайн
EvaConf 2024
Дата 16 апреля
Время 11:00 – 16:00
Место
Москва Онлайн