Собираем быстрый современный NAS для дома и небольшой студии. Часть 5 - SAS диски

Пришло время поставить жесткие диски и настроить NAS. Я хочу сделать многоуровневую систему хранения, в которой будут три слоя: SSD диск для кэширования данных, массив из SAS дисков для рабочих фотографий и виртуальных машин и большой объемный слой для хранения фильмов, бэкапов и медиатеки. Вот большой (Capacity) слой оставим «на потом», а пока начнем со слоя с SAS дисками, который обычно называется "Performance (SAS-HDD) Tier".

NAS

Новые 2.5-дюймовые SAS-диски стоят очень дорого, и по цене часто превышают SSD того же объема. Мне для виртуалок и рабочих файлов не нужно много места - пары терабайт хватит на долгие годы, и я знаю, что 2.5-дюймовые SAS диски - это настоящий enterprise, с высококачественной механикой и сумасшедшей надежностью. Из-за своего малого объема и интерфейса SAS, они абсолютно бесполезны в домашних игровых компьютерах, поэтому исходя из пункта 5 руководства по покупке Б.У. серверов, они должны очень дешево стоить на вторичке.

SAS диски Seagate Savvio 10K.6

Здесь как кому повезет - можно месяцами просматривать Avito и Ebay в поисках хорошей цены, и я смог найти 600-гигабайтные Seagate Savvio 10K.6 с маркировкой IBM по цене 2 тысячи рублей за диск. Их пробег - 29 тысяч часов (3.3 года), по данным S.M.A.R.T., на них было записано в среднем по 280 терабайт, и учитывая заявленные значения MTBF в 2.2 миллиона часов, я думаю, что эти парнишки еще послужат, ведь снова хочу сказать: SAS-диски на 10 и 15 тысяч оборотов - это совершенно другой уровень надежности, чем десктопные SATA на 5400 и 7200 RPM. У этих хардов процент брака - около 0.3%-0.4%, срок в три года для них - это как обкатка для автомобиля, 280 терабайт записи - это считай что диск ничего не делал всю свою жизнь.

Seagate Savvio 10K.6

Главное, чтобы эти харды не перегревались, ведь хотя в документации указано их потребление на уровне 3.4 Вт, верить этому не следует - в среднем жрут они по 5.2 Вт каждый, а пороговая температура у них - 65 градусов Цельсия. Для сравнения у 3.5-дюймовых Hitachi Ultrastar 15K600 температура отключения еще больше - целых 85 градусов Цельсия, но нормальная температура для SAS дисков - от 45 до 55 градусов, и пытаться охладить их сильнее не имеет смысла.

Компания SilverStone, чей корпус я выбрал для NAS-а, конечно заявляет о поддержке SAS дисков, но вряд ли разработчики их ставили даже у себя в конструкторском бюро. Установи сюда ноутбучные HDD или SSD - ты даже не подумаешь, что в корпусе проблемы с охлаждением, но SAS винчестеры сильно перегреваются, и уже через полчаса S.M.A.R.T. рапортует о 64 градусах Цельсия, и приходится отключать NAS и думать.

Поиск и устранение причин перегрева

Причин перегрева две, и возможно вы обнаружите сходства с другими корпусами: во-первых, корзины для дисков никто не делает закрытыми, как SilverStone, а наоборот стараются сделать максимально продуваемыми со всех сторон, а у нас железный ящичек, в котором мелкие отверстия закупорены лотками для HDD. Даже плата backplane не имеет отверстий для продува, так что диски жарятся в своем котле, нагревая друг друга.

SAS диск закрывает все отверстия в корзине

Вторая причина в том, что вся верхняя панель корпуса покрыта перфорацией, так что воздух от вентилятора идет по пути наименьшего сопротивления, обтекая корзину с дисками, и спокойно выходя наружу, говоря винчестерам напоследок: «вы держитесь там!».

64 градуса на жестких дисках - это сильнейший удар по моему самолюбию - я не могу допустить, чтобы на HWP что-то перегревалось, мы начинали наш сайт с обзоров кулеров, у нас ничего не может перегреваться по определению. Как говорят американцы: "только не в мою смену!"

Первое, с чего стоит начать - это закрыть все выходы для воздуха из корпуса, кроме корзины для винчестеров. Для этого я использую традиционный, проверенный годами способ: беру изоленту и заклеиваю все вентиляционные отверстия сверху. Обычная изолента не оставляет следов, даже когда отклеивается, поэтому для эстетики этот шаг безопасен. Теперь варьируя скорость вентилятора, станет ясно, идет ли вообще воздух куда мне надо или нет.

Заклейка вытяжных отверстий

Обклейка показала следующее: из-за П-образной конструкции корпуса, лишь малая часть воздуха выходит через щели между боковыми крышками и рамой, но сильного воздушного потока через корзину все еще нет, ведь все технологические отверстия отсека для HDD закрываются лотками для дисков. Самый простой способ в данной ситуации - это снять backplane и отказаться от горячей замены хардов, подключив диски кабелями, самый сложный - снайперски просверлить backplane плату, но мешают конденсаторы, которые кстати я заменил на японские. Оставим эксперименты с backplane платой на самый крайний случай, ведь у нас есть, над чем работать.

Куда ж без дрели?

Я немного увеличиваю продуваемость корзины, просверлив 3-мм сверлом отверстия в нижней части стального корпуса, возле платы. В принципе, этот шаг не дал вообще ничего. Плата закрывает эти отверстия и прямого продува не получается, а от высокого давления воздух итак может проходить там через зазор между backplane и корзиной.

Срез лотка

Дополнительно, я срезаю ту часть лотка для HDD, которая располагается возле технологического отверстия в стенке корзины, создавая маленький 10-мм проход для воздуха. Вообще, это капля в море, и надо бы целиком стачивать стенки лотков для HDD, но я опасаюсь, что в этом случае их не удастся нормально устанавливать в корзину. Да, здесь нарочно все сделано для того, чтобы ты не покупал старые серверные харды.

Заклеивать вентиляционные отверстия в корпусе решено изнутри, и я выбираю шумоизоляцию STP Битопласт толщиной 5 мм. Это поролон с очень сильной клеевой основой, я много раз применял его в домашних компьютерах, и мне нравится, что он хорошо держится при температуре под 50 градусов Цельсия и поглощает воздушные шумы от вентиляторов и жестких дисков. Интересно, что 5-мм версия Битопласта продувается тяжелее, чем 10-мм, а в корпусе SilverStone CS01-HS под вентиляционными решетками столько свободного места, что клей хоть в 5 слоев, но 2-ух достаточно.

Проклеивая внутри корпус поролоном STP, я рассчитываю на следующее:

  • Закрыть вентиляционные решетки в верхней части корпуса
  • Снизить утечку воздуха через щели между корпусом и боковыми крышками
  • Снизить уровень шума от системного вентилятора
  • Хоть немного, но уменьшить внутренний объем корпуса, что положительно скажется на давлении воздуха от системного вентилятора.

На проклейку ушло примерно 2 часа, включая полную разборку и обратную сборку NAS-а. Первые тесты показали полный успех затеи - щели между крышками и корпусом больше не травят, воздух пошел через корзину для жестких дисков, снизив температуру HDD с 64 до 57 градусов Цельсия.

Повторная замена вентилятора

Вентилятор Arctic F12 PWM Co пришлось настраивать через BIOS материнской платы, чтобы выставить нижнюю планку скорости в 1300 RPM, именно на этом значении удалось удержать температуру HDD на 58 градусах, и так как всё кроме жестких дисков, у нас очень холодное, то стало ясно - автоматическое увеличение скорости работать не будет, и материнская плата ASUS Prime J3355I-C не имеет разъема под термопару, так что настроить скорость вентилятора от температуры HDD получится только программно.

К нам на тестирование поступили новые вентиляторы Noctua NF-A12x25, которые компания разрабатывала 5 лет, чтобы постичь небывалый баланс между давлением и воздушным потоком. Было решено испробовать новинку в NAS-е, поскольку установленный Arctic F12 PWM Co в таких условиях начинал сильно вибрировать и гудеть, хотя до проклейки вел себя вполне прилично. Ну ясно же, что ему не нравится высокое сопротивление, которое я создал в корпусе.

Новый вентилятор

Простая замена вентилятора дала отличный результат: на той же скорости в 1300 RPM, жесткие диски похолодели до 53 градусов в обычном режиме работы NAS-а, а в простое - до 48 градусов.

Update: по-настоящему решить проблему перегрева помог переворот вентилятора на 180 градусов, чтобы забор холодного воздуха осуществлялся через отсеки с жесткими дисками. При этом, все вентиляционные отверстия в верхней части корпуса были заклеены. Во всех нормальных СХД, жёсткие диски охлаждаются свежим воздухом, и никто никогда не устанавливает харды в конце воздушного потока. Эта небольшая модификация позволила сбить ещё 10 градусов, так что в режиме нагрузки температура устаканилась на отметке 43 градуса Цельсия.

Вообще, режим Idle для SAS дисков - понятие весьма условное. Когда нечем заняться, жесткий диск начинает себя проверять, прогоняя расширенные S.M.A.R.T. тесты и постоянно сканируя поверхность на сбойные блоки. У каждого производителя HDD свои интервалы проверки, и вот Seagate Savvio 10K.6 запускают S.M.A.R.T. тест каждый час.

Заключение

Я хотел посвятить выбору и установке винчестеров 2 абзаца, но получилась полноценная статья. Я боялся, что серверные жесткие диски заставят маленький корпус вибрировать и гудеть, но этого не случилось: хорошее качество хардов и проклейка битумными матами дали хороший эффект. По уровню шума, когда NAS стоит рядом с рабочим столом и ничего не делает, он едва слышен. В режиме торрентокачалки, можно спать, если он стоит в той же комнате: да, он слышен, но никакого сравнения с покупными QNAP и Synology на 3.5-дюймовых дисках - наш NAS тише. Энергопотребление хардов при работе - около 5 Вт на каждый, и суммарно теперь машина кушает 60 Вт из розетки, хотя я ожидал около 50 Вт.

Заклееный NAS

Не рассчитанный на SAS-диски корпус SilverStone CS01-HS повиновался человеку с дрелью, изолентой и огромным желанием довести проект до конца.

В режиме RAID 5 мне доступно 2.78 Тб слоя Performance, на котором будут располагаться рабочие файлы. Это слой, где жесткие диски постоянно проверяют себя на сбойные сектора и другие неисправности, и который можно будет ускорить SSD-кэшированием. Установка SAS дисков была первой серьезной проблемой, поставившей под угрозу весь проект. К счастью, с железом найти общий язык достаточно просто.

В следующей части нашей статьи мы расскажем вам, почему я перенес выбор и настройку софта на последнюю очередь, что по-настоящему поставило под угрозу весь проект и о чём стоит крепко подумать, прежде чем собирать NAS своими руками.

Михаил Дегтярёв (aka LIKE OFF)
10/06.2018


Похожие статьи:

Если новый SAS/SATA HDD не стартует в сервере: отключаем Power Disable Feature

Новые жёсткие диски с интерфейсом SAS-12 или SATA-600 не стартуют? Контроллер не видит HDD, нет звука раскручивающегося шпинделя и треска головок? Скорее всего, вы купили диск с рук или у неофициального продавца, но не спешите о...

Обзор дисковой корзины ICY Dock MB508SP-B для 8 накопителей формата 2.5 дюйма

Компания Icy Dock - это самый известный производитель дисковых корзин для HDD и SSD, получивная широкую известность благодаря своей серии металлических корпусов для винчестеров ToughArmor, по которым мог проехать автомобиль, не...

Неприступный NAS: настраиваем безопасность и защищаем Synology

Современный NAS вполне способен защитить себя от большинства атак и гарантировать не только непрерывность сервиса, но и неприкосновенность хранимых данных. Даже при осуществлении минимальных настроек и следованию рекомендаций производителя, ...