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New Homeserver (Second Try)

Well, the first article in english raised my hitrate by factor 5, and more comments and emails from my readers reached me. So here’s the second one. German translation available on request.

Already mentioned in my article about the Sun Ray Server on Open Solaris, I’m building a new homeserver. BTW, this will free an Intel Atom 330 board that was planed to power „Blackböxchen 2“ (The two dots above the „o“ are mandatory and will not be removed in the english translation. It’s german and means „little blackbox 2“). The Atom is a very good platform to do fileserver services, DNS, MySQL and other services for my home network. But starting with desktop virtualisation and Sun Ray server, I led this little chip to its limits.

Of course, the requirements for the homeserver are now a bit more challanging than only „do the fileserver“:

  • Sun Ray Server for 2-3 Sun Rays
  • Virtualisation Server for several containers running webservers and other test environments
  • Virtualisation Server for several virtual boxes running Desktop OSes delivered to the Sun Rays
  • Fileserver (well, of course)

Open Solaris with ZFS for data protection, and ECC for even more data protection (to cite my colleague Constantin Gonzales: „I want the data protected before the ZFS checksum is calculated“).

Quite fast was the decision to take a AMD processor. Since Opteron and the Athlon/Phenom series share quite a lot of core design, all Athlon/Phenom memory controllers are ECC capable. First I was considering an AMD Phenom II X4 architecture, but these processors are still quite expensive and even the energy efficient variants are consuming up to 65 Watts. And – 4 cores are not necessarly needed for my environment. So I had a look at the (older) Athlon X2 4850e, an 2.5 GHz dual core processor. On the first view, this processor has sufficient power for my purposes, and there are quite a few more AMD Athlon  AM2+ processors in their pipeline, if more power is needed. On the second view, AMD announced the Athlon II X2 240e a few days ago, so there will be a CPU update soon.

The second important part to use ECC memory is the mainboard. Most boards are not capable because of BIOS restrictions of the manufactrures.  As said the memory controller in the CPU itself is capable! So the search for an ECC capable board became the most challenging part of the hole projects: Thanks to highly educated translators often the ECC capability of a mainboard disappears somewhere between the original version and the English or german translation of the spec-sheet. Unfortunately, I can’t speak chinese, so I had to look for those boards whose spec-sheets had at least survived the translation into English. One of these boards was the Asus M3A78-CM. On top, this board uses the long term supportet AMD 780V chipset and has more than enough SATA and USB ports.

The board is nothing spectacular, it’s quite particular in terms of memory compatibility, and not all of it’s USB ports are willing to boot – and they don’t like every USB stick. But after a firmware upgrade I was able to use the USB port direct under the ethernet port to boot.

(Well, up to this point my home server looks quite similar to Constantins server.)

To house my servers (I’ve got more than one!), I have a small selfmade sound-damping 19“ rack. So the new server also needed a 19“ case. I decided to take a 3HE case, having enough space for a silent CPU cooler and 4 hard disk frames:

  • The case is a Genesys Rack E301B+E with a build in thermometer – it’s nice to see the temperature in the case .
  • The CPU cooler is a Scythe Shruiken – a only 64mm high cooler with a 120mm fan. It’s rotating very slow and you can’t hear it.
  • The disk frames are ICY BOX IB 168-SK-B, I like this trayless frames to replace disks without tools.

Now, the new server is online since last weekend. It’s providing everything we need, and the VM for the Sun Ray is now fast enough.


Blackböxchen 2 – Zwischenstand

Auf vielfachen Wunsch zweier einzelner Herren: Ein paar News zum Thema Blackböxchen 2.

homeserver12Blackböxchen 2 ist momentan „on hold“, da ein neuer Heimserver fällig war. In ihm bewährt sich aber gerade die Technik, die für Blackböxchen 2 gedacht war: 1 ATOM 330-Board (INTEL D945GCLF2), 2 GB RAM, 2x 1,5 TB Festplatten (Seagate Barracuda 7200.11, 32 MB Cache). Gebootet wird von einer  Compact-Flash-Karte mit CF2IDE-Adapter. Betriebssystem ist Open Solaris 11/2008.

Die Installation war problemfrei, booten vom USB-Stick, Solaris auf die Karte installieren, fertig (okay, die Karte ist langsamer als eine Festplatte – die Installation dauert ca. 1 Stunde). Zu meiner großen Freude waren die Treiberprobleme, die es im September noch gab (zu finden beispielsweise bei Matthias Pfützner, oder auch bei mir), mit dem Release anscheinend gelöst. Die Verbindung war bei mir bislang auch stabil. Die SATA-Ports sind auch stabil, bislang hat ZFS im Mirror noch keine Probleme gehabt.

Von Constantin gab es noch die Warnung (via Matthias), ZFS als Root-File-System auf der Compact-Flash-Karte zu betreiben. Generell mag er Recht haben, dass auf der Karte irgendwann die Blöcke „abgenutzt“ sind, aber auf dem Boot-Device ändert sich nicht so viel – auch weil /var und /tmp auf dem rotierenden Rost schlummern. Jedenfalls habe ich es gewaagt, und schaue jetzt mal, wie lange die CF-Karte durchhält.

So oder so: Der Heimserver – übrigens in einem schwarzen 19 Zoll 2 HE-Gehäuse tut seinen Dienst.

Momentan suche ich noch einen Weg, Open Solaris dazu zu bringen, die Festplatten bei Nichtgebrauch auch abzuschalten. Der Stromverbrauch der beiden Platten im laufenden Betrieb liegt bei etwa 10 Watt. Gut funktioniert übrigens das WoL mit dem Board.


Blackböxchen wieder fit…

endlich habe ich Zeit gefunden, die Reparaturarbeiten an Blackböxchen abzuschließen. Alles habe ich leider nicht wieder hinbekommen, die WLAN-Antenne sitzt jetzt in der Seitentasche. Irgendwie hat sich der Teleskop-Griff so verzogen, dass man kein Kabel mehr hineinziehen kann. Einer der Kugelschnapper sitzt wohl schief, da ist kein Vobeikommen mehr.

Ich habe das ganze genutzt, um noch ein paar Fotos von Blackböxchen zu machen, die bald auf der Blackböxchenseite zu finden sind.

Blackböxchen 2 ist auch in Arbeit, erste Designfestlegungen gab es ja schon. Allerdings habe ich mich mittlerweile entschlossen, zwei Atom-ITX-Boards in Blackböxchen 2 einzubauen – in einem kleinen 19cm Rack. Das Original ist schließlich auch ein Rechenzentrum mit Racks, in die dann die Maschinen eingeschoben werden.

Als „Nebenprodukt“ wird übrigens Blackböxchen Mini entstehen, ein Energiespar-PC von der Größe eines Mac Mini. Allerdings mit einem großen ergonomischen Vorteil: An der Oberseite wird Blackböxchen Mini einen Griff haben.

PS: Ja, Blackböchen 2 und Mini werden im gleichen Schwarz entstehen, in dem auch die echte Blackbox ausgeliefert wurde. Der Grund ist einfach: Die ersten Systainer gab’s von Festool. Festool-Systainer sind weiß. Festool hat zwar nicht direkt auf das letzte Posting mit einem Sponsoring geantwortet, doch haben zwei Festo-Admins mich auf diesen Umstand hingewiesen – nur das Original für das Original.

PPS: HP hat jetzt auch ein Rechenzentrum in einen Container eingebaut. Sie nennen das Ding POD, allerdings gibt es noch nicht allzu viele Bilder davon. Auf Anhieb fallen aber einige Desgin-Unterschiede auf, die sich in Bezug auf Energieeffizienz auswirken werden. So hat HP sich darauf beschränkt, Standardbauteile in den 40-Fuß-Container zu bringen. Den Container einfach nur als Raum zu benutzen, ist irgendwie nicht so optimal. Lange Räume so „quer“ zu belüften ist strömungstechnisch nicht wirklich optimal – das geht auch mit weniger Energieeinsatz. Bin mal gespannt, ob der POD auf eine Erdbebentest übersteht. Wenn nicht: Das erste immobile Rechenzentrum in einem Container!


Ideensammlung Blackböxchen 2 – erste Designfestlegungen

Blackböxchen 2 nimmt immer konkretere Formen an. Hier ein Überblick über die Designfestlegungen:

Das Gehäuse steht fest: Es wird ein Systainer. Die ganzen Aluminium-Koffer-Geschichten stellten sich bei näherem Hinsehen als nicht tragbar heraus. Entweder waren die Wände nur alubeschichtet und sonst aus Holz (so war Silberbox aufgebaut, damals nur mit Kompromissen beim Design), oder die Koffer waren zwar massiv, aber vom Format her ungünstig.

Beim Herumexperimentieren hat sich der Systainer meiner Kreissäge als ein sehr günstiges Format herausgestellt. Daher habe ich nun ein solches kultiges Behältnis für Werkzeug als Gehäuse ausgewählt. Systainer gibt es in verschiedenen Ausführungen, Blackböxchen 2 wird ein 4 HE Systainer in Schwarz von Tanos. Dieser hat genug Platz für einen Aufbau in zwei Etagen, unten werden Akkus Platz haben, oben das Mainboard, ein USB-Hub und die Sticks (danke Alex für die Tipps, es wird wohl das wasserfeste Exemplar). Das OS wird von einem CF-Modul booten.

Auch steht fest, dass die Elektronik innerhalb des Systainers komplett in einem schwingend aufgehängten Käfig untergebracht sein wird. Der Systainer ist aus Kunststoff, daher schirmt er nicht ab. Der Käfig selbst ist gerade in Planung, er hängt auch vom verwendeten Board ab.

Vermutlich wird dies eines der neuen Intel-ITX-Boards. Diese sind relativ preiswert und liefern brauchbare Leistung. Sie sind allerdings leider nicht passiv gekühlt. Eine Wasserkühlung wird auch nur schwierig machbar sein. Daher habe ich mich für einen dritten Weg entschieden.

Der Systainer selbst kann schwimmen, mit allen Akkus, die ich einplane, wird er etwa 15-20cm Tiefgang haben. Um nun im Wasser Wärme von innen nach außen zu befördern, möchte ich Radiator im unteren Teil des Koffers platzieren, durch den Wasser von außen gepumpt wird. Wenn der Koffer sich nicht im Wasser befindet, kann der Deckel geöffnet werden und so Wärme nach außen gelangen.

Was noch nicht feststeht, ist die Frage nach dem Antrieb. Ein Voith-Schneider-Antrieb wäre schon cool, doch hat der Systainer einen Wasserwiderstand wie eine Schrankwand – insbesondere bei 15-20cm Tiefgang. Daher steht noch nicht fest, ob Blackböxchen 2 wirklich auch ein Schiff wird. Vielleicht reaktiviere ich meinen kleinen Schlepper wieder. Pollux als Schlepper für Blackböxchen 2…


Ideensammlung Blackböxchen 2

Nachdem die letzte Mitmachaktion so gut geklappt hat, gibt es prompt eine neue: Die Ideensammlung für Blackböxchen 2. Zwar begründet mein neuer Job keinerlei Notwendigkeit, ein zweites Blackböxchen zu bauen, doch möchte ich gerne aus reiner Freude einen Nachfolger entwickeln und umsetzen.

Die Anforderungen an die Konstruktion sind gegenüber dem letzten Modell natürlich stark gestiegen:

  • Robustheit: Air Berlin darf es nicht kleinbekommen. Es muss ausgeschaltet einen Fall aus einem Meter Höhe unbeschadet überstehen. Was ein Thoughbook kann, muss ein Blackböxchen 2 auch können. Vielleicht verzichte ich auch auf die Festplatte und baue einen CF-Modul und zwei 32GB-USB-Sticks (im Raid) ein.
  • Auf der Wunschliste steht unter „Nice-to-have“ wasserdicht – grundlos, ich möchte es einfach gerne nur mal ausprobieren. In dem Moment wäre es auch Staubdicht, was bestimmt Vorteile mit sich bringt.
  • Lautheit: Blackböxchen hat zu viele bewegliche Teile, die Krach machen. Drei Lüfter sind zu viel. Idealerweise muss Blackböxchen 2 passiv gekühlt sein.
  • Akkubetrieb: Das wäre ein echtes Hingucker: Mit einer dicken Bleigel-Batterie eine Akkulaufzeit von 12 Stunden. Mindestens.

Ideen zur Umsetzung habe ich auch schon ein paar:

  • Gehäuse: Aluminiumbox, Zarges oder Ernst, Aluminium massiv mit verstärkten Kanten. Ach ja: natürlich in Schwarz.
  • CPU und Mainboard: wird wohl was Passives im ITX-Format. Für diese gibt es Adapter zum direkten Anschluss einer 12V-Stromquelle, und die Leistungsaufnahme liegt auch in akzeptablem Bereich mit 15-20W.
  • Akku: ’ne Autobatterie hätte zwar genug Leistung, aber ist leider mit Säure gefüllt. Interessant sind Blei-Gel-Akkus für Alarmanlagen oder USVs. Diese sind zwar schwer, aber sehr viel preiswerter als Lithium-Ionen-Akkus.
  • Außerdem soll Blackböxchen 2 ja nicht unbedingt leicht sein, zu viel Auftrieb ist im Wasser unpraktisch – obwohl: ein schwimmender Rechner hätte auch was. Dann aber mit Fernbedienung, Bugstrahlruder und Schiffschrauben.
  • Sturzresistenz: In Blackböxchen hat sich für die Festplatte eine schwingende Lagerung bewährt. Die Festplatte sitzt in einem Rahmen, welcher rundherum von Gummiseilen in der Mitte eines Käfigs gehalten wird. Dadurch hat die Platte eine Bewegungsfreiheit in alle Richtungen von etwa 15mm. Solch eine Konstruktion soll in Blackböxchen 2 alle Komponenten aufnehmen. Geplant ist eine Art Käfig von 200x200x100mm, in dem ein Blech von 180x180x2mm das ITX-Board aufnimmt. Unter dem Blech sind Halterungen für die Platten oder CF-Karten und USB-Sticks. Um den Käfig wäre dann Platz für Halterungen für die Akkus.
  • WLAN und Anschlussfelder: Wenn der Koffer wasserdicht bleiben soll, muss ein Konzept zum Herausführen der Anschlüsse her. Hier herrscht bei mir noch absolute Ratlosigkeit. Und für das WLAN habe ich auch noch keine so tolle Idee. Der Alukoffer würde einen super Käfig abgeben, garantiert ohne Empfang im Inneren. Also muss auch für die Antenne ein Konzept her.