Hallo Community,
ich heiße Ralf, bin neu hier, lese aber schon seit Phenom II Zeiten fast täglich Computerbase als auch hier im Forum mit. Nachdem ich es endlich geschafft habe mich hier anzumelden, wollte ich gleich mit einem Projekt starten und es der Community, als Ideengrundlage zur Verfügung stellen. Die Bilder dienen als Einblick in das fertige Projekt und Orientierungshilfe fürs Zusammenbauen.
Vorgeschichte:
Seit meinem ersten Barebone Shutlle SN41G2 beschäftige ich mich intensiv mit PC-Hardware. Beim Hausbau und dem damit verbundenen Netzwerkinstallationen kam noch ein wenig Netzwerktechnik dazu... was letztendlich zu diesem Projekt, dessen Vorstellung und davor zu der Frage führte:Wenn ich doch günstige 10 Zoll Technik bekomme und alles dort zentralisieren kann, wieso gibt es weder Server noch USV für diesen Formfaktor?
Aus o.g. Fragestellung entwickelte sich die Idee einen eigenen Server im 10 Zoll Format herzustellen. Natürlich weiß ich um diesen wirklich guten und ausführlichen Beitrag von @mgutt:
Link zum Artikel von mgutt
Mein Ansatz bzw. mein Lastenheft geht aber in eine etwas andere, allgemeinere und modulare Richtung, weshalb ich dies hier trotzdem als weiteres Projekt vorstellen möchte.
Ich wollte kein NAS im Büro stehen haben und keine Rpi-Bastellösung. 19" Racks sind zu groß und zu teuer, Server zu laut und klobig. Also musste alles in einen 23cm tiefen 10Zoll Schrank passen.
Zugegeben: Ein kleines NAS in den entsprechenden Abmessungen zu finden, ist kein Problem. Ein Mid-Power Server der (viel)mehr kann, dafür schon.
Und hier startete das Projekt. Ein Passendes Gehäuse von der Stange gibt/gab es nicht, also wollte ich ein eigenes, nach den eigenen Bedürfnissen selbst bauen - Das war 2015.
Ich verwende dafür den Frontplatten Designer der Firma Schaeffer AG. Ich habe keinerlei finanzielle oder sonstige Vorteile dadurch - nur, dass sich alle Einzelteile dort herstellen lassen und sozusagen als Bausatz geliefert werden können.
Ursprünglich hatte ich vor, es in irgendeiner Form zu vermarkten. Da ich aber weder die Zeit, noch das Know-How dazu besitze und ich auch das zu erwartende Interesse für den Preis eher gering einschätze, möchte ich es nun hier für die Community frei zur Verfügung stellen.
Hier geht es los mit der Konstruktion
Vorab natürlich der obligatorische Disclaimer:Bei dem Gehäuse gilt es die eigenen Bedürfnisse zu berücksichtigen und ggf. anzupassen. Ich übernehme keine Haftung, dass alles bei jedem passt und bitte, macht euch die Mühe und messt selbst nach und recherchiert euer Vorhaben bevor ihr bestellt! Voraussetzung für dieses Gehäuse ist ein 10 Zoll Netzwerkschrank mit einer Mindesttiefe von ca 23cm! Das heißt, von der Rackschiene an die Rückwand gemessen und dann ist noch kein Versorgungsstecker gesteckt und die Lüfter sind eben an dieser Position. Bei mir ist in der Mitte des Schranks hinten offen, wodurch ich ihn etwas von der Wand weg montieren- und somit Platz hinter dem Server schaffen konnte.
Das Gehäuse ist speziell und in geringen Stückzahlen relativ teuer. Der Preis für das gesamte Gehäuse inkl. Schrauben und Winkel liegt derzeit bei rund 275,- €. Nicht dabei sind Zubehörteile wie Taster, Kabel, Pfostenstecker etc. Wer aber wie ich, eine saubere und hochwertige Lösung sucht und auch selbst gerne was zusammenbaut und bastelt, was im Idealfall hinterher sogar noch funktioniert, wird hier fündig.
In Anbetracht des Platzes und der eigenen Bedürfnisse entstand folgendes
Lastenheft
- Möglichst nur Standard Komponenten (Austauschbarkeit/Wartung/Aufrüstung)
- Maximal 4HE, möglichst kleiner
- Nur mit Einschüben arbeiten - 5,25 Zoll oder 3,5 Zoll um Modular und möglichst flexibel zu bleiben
- Mindestens 4 HDDs/SSDs per Sata
- Gute Luftkühlung, mindestens 2 Lüfter, so wenig wie möglich (Redundanz, Lautstärke)
- Passive CPU Kühlung
- Von vorne zugänglich / IO
- Möglichst "günstig" - keine Serverkomponenten
- Möglichst einfach in Aufbau und Herstellung (keine Biegungen, keine Schweißstellen, keine Nieten etc...)
- Möglichst von einem Anbieter
- Langfristig instand haltbar (keine Sonderbauteile wie Laptopteile etc.)
Recherchearbeit
Erste Versuche waren ITX Hochkant mit 3x 5,25 Zoll Einschüben, das war mir aber alles zu knapp und für das Netzteil war auch kein Platz. 2Bay mit Netzteil und 4HE war mir dann zu klobig, es wurde schnell klar, das Netzteil muss extern sein und der Platz muss sehr gut genutzt werden. Die ganzen genormten Abmessungen für ITX, Bauhöhen bzw. Bauraum des I/O Bereichs für Mainboards habe ich alle im Internet recherchiert.Festlegungen
Zwei von vorne zugängliche 3,5 Zoll Schächte. Darin je 2x2,5Zoll Festplattengehäuse (2 x ICY Dock ToughArmor - MB992SK-B) - macht also 4 x 2,5 Zoll. Genauso wären aber auch z.B. 2x3,5 Zoll intern möglich, oder 2x2,5 und ein Kartenleser, der gewünschten freien Konfigurierbarkeit sind hier durch die modulare Bauweise kaum Grenzen gesetzt.Als Netzteil habe ich mich nach vielem Einlesen und auch Warnungen doch für eine PicoPSU-90 entschieden, womit das Platzproblem elegant gelöst werden konnte - die läuft nun seit über 5 Jahren 24/7 problemlos durch, sitzt auch direkt vor einem der beiden Lüfter.
Es ist keine interne HDD/SSD z.B. als Systemplatte vorgesehen - mittlerweile gibt es mit MSATA bzw. M.2 aber Möglichkeiten auf dem Mainboard. Zur Not findet man aber auch günstige USB-DOMs.
Bestellliste
2x GLGP2023 "Gehäuseprofil 2" in 210mm Länge
1x GGSO1722 M3x4 Senkkopf schwarz (50 Stück)
1x GGRB3306 M3x6 Senkkopf schwarz (50 Stück)
1x GGSO1751 M3x5 Linsenkopf schwarz (50 Stück)
1x GGMS1721 M3x4 Montageset Linsenkopf schwarz mit Muttern für die Seitenteile (12 Stück)
1x GGMS1621 M5x20 Montageset für Frontplatte
1x GGWS0113 Standard Winkelset (12 Stück)
Für die Konstruktionen braucht ihr den Frontplattendesigner der Schaeffer-AG. Es gibt bestimmt auch andere Anbieter, ich habe nun mal damit konstruiert und bestellt. Das Dateiformat lässt sich nicht hochladen, weshalb ich die Konstruktionen nochmal als .zip verpackt habe - diese müssen natürlich vorher entpackt werden.https://www.schaeffer-ag.de/frontplatten-designer
Darüber könnt ihr auch direkt bestellen und euch auch den aktuellen Preis anzeigen lassen.
Auch interessant ist das Gehäusehandbuch oder die Vorlagen auf deren Seite. Meine Konstruktion hält sich aus Platzgründen nicht ganz an die Vorgaben des Handbuchs.
Achtung: Die Einzelteile entsprechen meinem Zusammenbau. Solltet ihr zum Beispiel auch in der Front Senkungen vorsehen, braucht ihr z.B. ein anderes Montageset, gibt es aber alles.
Die Einzelteile
Frontplatte
Das Frontplatte stellt das Interface dar und ist das einzige was man im eingebauten Zustand sieht. Deshalb sind Aussparungen für Ein/Aus Taster, HDD-LED, IO-Shield und, je nach Einsatzzweck, auch 2x 3,5" Einschübe. Zusätzlich natürlich die 4 Befestigungslöcher, Lüftungsschlitze und zusätzliche Bohrungen, die für die Befestigung anderer Komponenten wichtig sind. Sie ist entsprechend Stark gewählt, da sie die gesamte Gewichtskraft des Servers über die 4 Schrauben in dem Rack aufgenommen wird.Bodenblech
Mit das teuerste Bauteil, besitzt die aufgesetzten Buchsen für die Motherboard Aufnahme und Bohrungen für die Befestigung. Mit der Buchsenhöhe stellt man eben die Höhe des Motherboards im Server ein, je nachdem ob ein unten liegender M.2 Slot vorhanden ist, etc... (CPU-Kühler Höhe beachten). Das Bodenblech ist als Einschub realisiert.Seitenteile
Sie sorgen für die Horizontale Stabilität, da das Gehäuse nur an der Vorderseite befestigt ist. Gleichzeitig werden hier die Festplatten/Einbaumodule einseitig verschraubt. Dadurch wird maximale Platzausnutzung und Stabilität gewährleistet.Deckel
Der Deckel hat Bohrungen für die inneren Halterungen der Festplatten/Module (siehe Zusammenbau) und natürlich für die Befestigung.Schlussblech
Das Schlussblech hat Aussparungen für 80mm Standardlüfter, den 12V Anschluss und natürlich Haltebohrungen. Wer will kann eine Aussparung für einen "Front" USB-Anschluss vorsehen, um ggf., weitere USB-Platten problemlos an den Server anzuschließen und um diese Anschlüsse nicht vorne zu haben, falls man z.B. beim Netzwerkkabel umstecken ausersehen die USB-Kabel trennt. Aber ich schweife ab...Halteblech
Die Haltebleche werden an Winkeln mit dem Deckel verschraubt und halten die Innenseite der Festplatten/Module. Die Langlöcher ermöglichen, wie bei den Seitenteilen ein Ausrichten der Festplatten/Module in der Tiefe bzw. zur Frontebene. Das System ist so gestaltet, dass die Haltebleche oben mit dem Deckel getrennt werden - damit bleibt die Einstellung der Haltebleche zu den Festplatten/Modulen erhalten.Durch die Standardkomponenten ist das System sehr Wartungs- und Konfigurationsfreundlich. Bis auf die CPU Kühlerhöhe von ca. 37mm und den nicht konventionell nutzbaren PCIe gibt es keine weiteren Einschränkungen. PCIe ist bei mir mit einem PCIe zu m.2 Adapter bestückt. Anmerkung: Als Headless Server ohne APU ist eine Grafikkarte für den Regelbetrieb trotzdem nicht zwingend notwendig. Viele AM4 Boards starten auch nur mit CPU (nicht APU!) und ohne Grafikkarte! Kleine Designänderungen können relativ einfach durch Austausch von Einzelteilen realisiert werden.
Zusammenbau
Es empfiehlt sich zunächst die Anbauteile wie I/O Blende, LED und Taster im Vorfeld zu verkabeln und einzubauen. Genauso die Lüfter mit den Lüftergittern und die 12V Buchse ins Schlussblech einzusetzen. Danach alle Gehäuseteile und Gehäusewinkel zusammenbauen, bis auf den Deckel. Im nächsten Schritt das Motherboard mit CPU, Kühler und evtl. rückseitiger M.2 SSD einsetzen und anschließen. Restliche Komponenten auf dem Motherboard verbauen.
Nun müssen die 3.5 Zoll Module angepasst werden.
Dazu müssen die Haltebleche mit den Winkeln an die Innenseite der Module geschraubt werden. Diese dann in den Schacht führen bis sie mit der Front auf gleicher Höhe abschließen. Den Deckel kurz auflegen um zu schauen, ob die Position der Haltebleche passt - das muss nur ein mal eingestellt werden! Sind die Haltebleche richtig ausgerichtet, können die Module zunächst mit den äußeren Seitenwänden und den Schrauben angesetzt (nicht festgeschraubt!) werden. Nun wird der Deckel aufgesetzt und die 3 Befestigungsschrauben und die inneren Haltebleche verschraubt. Zum Schluss werden die Module an den Seitenwänden festgeschraubt. Fertig!
Den Deckel bekommt man heraus, indem man alle oberen Schrauben entfernt und an einer Ecke zur Frontplatte hin mit einem Finger eindrückt. Dann springt der Deckel an der gegenüberliegenden Seite nach oben und kann entnommen werden.
Anmerkungen / Empfehlungen
Eigene Änderungen / Abhängigkeiten / CPU Kühler Höhe
Bitte beachtet, dass eigene Änderungen die Abhängigkeiten der Bauteile untereinander beeinflussen. Setzt man zum Beispiel statt den 4mm Hülsen auf dem Bodenblech 6mm Hülsen ein, muss die I/O Aussparung im Frontblech entsprechend hoch gesetzt werden. Entsprechend reduziert sich die mögliche CPU-Kühler Höhe. Ob dann noch alle Haltewinkel an ihre Stelle passen ist ebenfalls zu messen usw. Dies ist keine vollwertige CAD-Software, ein Zusammenbauen geht vorab nur im Kopf.
TDP
Ich habe mit einem 25W AMD AM1 3850 begonnen und hatte niemals irgendwelche Temperaturprobleme. Jetzt bin ich bei einem AM4 200GE mit 35W TDP - er kommt, wenn er viel zu tun hat knapp über 50°C mit einem Heatpipe Boxed Kühler im Luftstrom ohne Lüfter.Grundlegend: Durch die Anforderungen "platzsparend" und "effizient" sollte man nicht erwarten eine 105W TDP CPU zuverlässig kühlen zu können. Bei mir kann an der Vordertür des 10Zoll Netzwerkschranks genug Frischluft angesaugt-, und nach hinten ausgeblasen werden. Hier gilt es also die eigenen Umsetzungen zu beachten (kühler Keller etc...) Aus dem Bauch heraus traue ich dem Gehäuse mit einem guten Kühler und den Noiseblocker X1 45W AMD TDP zu. Somit eignen sich sogar die 3200G oder 3400G oder sogar die neuen 6 und 8 Kerner APUs, sofern man diese ebenfalls über die PPT auf 32W oder per Vorkonfiguration auf 35W bzw. 45W laufen lassen kann.
Lüfter
Zunächst wollte ich kugelgelagerte nutzen, oder höherwertige Noctua, BeQuiet bzw. Noiseblocker. Ich habe mich dann für 80mm Noiseblocker X1 entschieden, da sie sehr leise sind, langsam drehen und somit mit einer konstanten Drehzahl immer auf 100% laufen sollten - und auch ein leichter Luftstrom zur Kühlung ausreichend zu sein scheint. Diese Lüfter liefen jetzt seit 5 Jahren im relativ staubigen Schacht in dem der Netzwerkschrank sitzt - problemlos. Nun nach ca 35000 Stunden macht sich einer durch minimale Geräusche bemerkbar - ich habe genau die gleichen wieder verwendet.
Zusätzlich zu beschaffende Teile
- 1x Ein/Aus Taster Ø 16mm, wenn gewünscht beleuchtet.
- 1x HDD LED - 3mm
- 1x Pico PSU + NT nach eigenen Anforderungen
- 4x Kurze Sata Kabel
- 2x 80mm Lüfter
- 2x 80mm Lüftergitter
- 1x Kabel und Pinstecker für Taster und LED (zum Beispiel: Lian Li PT-SK08B)
- 1x Sata Power Adapter in meinem Fall 1x Molex auf 1x Sata
Diese Teile bekommt man bei Elektronikanbietern, oder dem großen Auktionshaus.
Konstruktion
Es gibt es noch "Verbesserungsmöglichkeiten" in der Konstruktion, keine Frage. Ich habe z.B. auf viele Senkungen bewusst verzichtet, da sie oft auf der Rückseite waren und damit das ganze in der Summe schon mal viel teurer werden kann. Teurer wird es immer wenn ein wenden der Platte zur Bearbeitung notwendig wird und da man den Server sowieso nur von vorne sieht, habe ich hier keinen großen Wert darauf gelegt. Wen 50 Euro mehr oder weniger nicht stören kann natürlich gerne z.B. die seitlichen Schraublöcher für Senkkopfschrauben vorsehen, oder sämtliche Platten in Schwarz bestellen.Übrige Bilder
Hier erkennt man wie eng es im Gehäuse zugeht, sodass jeder Millimeter ausgenutzt wurde.
Auch die Auswahl des passenden PCIe zu M.2 Adapters erforderte Recherchearbeit. Ich wünsche mir einen beidseitig bestückbaren Adapter um keine Höhenprobleme zu bekommen und dennoch insgesamt drei M.2 SSDs einsetzen zu können.
Ein Gaming B350 AM4 Board für einen Server - dafür mit Intel NIC und es war das günstigste zu der Zeit. Diese Bilder stammen von der Aufrüstung, daher hat das Gehäuse schon einiges an Staub angesetzt.
Hier noch die PICO PSU und die Leitungen, welche selbst angefertigt werden müssen. Ich habe ein fertiges Anschlussset mit Taster besorgt und dieses an den gekauften Taster (rechts oben im Bild) angelötet.
Abschließend
Ich habe viel Zeit und Lehrgeld bezahlt um das Projekt (abzuschließend) funktionsfähig zu bekommen - es hat sich im Laufe der Zeit auch schon öfter verändert. Für diejenigen die Spaß am Basteln haben und was selbst erstelltes im 10 Zoll Bereich zusammenbauen möchten soll dies eine Hilfestellung sein. Mein Schrank ist mit den 9HE leider schon voll, Ideen hätte ich noch genug (Dual Odroid HC1 Frontplatte, Fritzbox in 10 Zoll mit Antennenkabel...).Klar, ist man mit den 2,5Zoll Festplatten mit maximal 9,5mm Bauhöhe vom Speicherplatz her (noch) beschränkt, im Vergleich zu 3,5Zoll - wobei sich hier in den letzten 7 Jahren nichts wirklich bewegt hat. Die Samsung Spinpoint M9T ist seit Juli 2014 auf dem Markt und es gibt immer noch keine größere Kapazität bis 9,5mm. Hier baue ich auf Zukünftige Kapazitäten der SSDs die es schon bis 8TB gibt.
Wenn dieser Artikel euer Interesse geweckt hat, habe ich noch ein weiteres Projekt für eine 10 Zoll USV, die ich ebenfalls in naher Zukunft hier vorstellen möchte. ...hier geht's weiter...
Viel Spaß damit!
Schöne Grüße, Ralf
P.S.
Dies ist mein erster Artikel, daher die Bitte um konstruktive Kritik, sowie natürlich Fragen, Anregungen und eure Gedanken!
Changelog
20.01.21 Erstellung des Artikels
22.01.21 Tasterdurchmesser angepasst
24.01.21 Links überarbeitet, kleine Korrekturen
10.06.21 Link zu Teil 2 eingefügt, Formatierung
26.02.23 Korrektur Gehäuseprofil 2, dank an @H8pjh4ZJKczXJPN
Ergänzung ()
Reserve
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