在家用树莓派集群搭建数据中心 - 1. 硬件篇

注：作者居住在韩国，部分内容包含韩国特有的背景。

第一节是硬件时间！从简单的内容到稍微复杂的话题，让我们快速开始吧！

1. SBC (Single Board Computer)

最重要的当然还是SBC吧？

个人推荐在Danggeun Market¹ 上设置提醒，每当有 Raspberry Pi 4B 4GB 或 8GB 型号上架时就一个一个地凑齐。

它的参考资料最多，软件维护和测试都做得很好，二手购买时还能在一定程度上抵消价格上的劣势。

参考一下，目前合适的价格大约在 8-10万韩元 之间。（2023年12月首尔标准）

需要注意的是，由于Raspberry Pi使用ARM架构，运行一些只支持X86的程序时可能会遇到困难。（典型的例子是自托管的 Sentry 。）

如果经济条件允许，并且想避免这种情况，Intel NUC 或来自AliExpress的 搭载N100的Mini PC 也是不错的选择。

2. 机箱

以Raspberry Pi为标准，我推荐如图所示的塔式机箱。

可以高效利用空间，价格便宜，而且最重要的是理线后很漂亮，心情会变好理线和管理都很方便。

不过，基础购买时附带的散热系统比较弱，所以需要额外的散热。

可以将上图所示的5V风扇插在集群节点之一上使用（搜索"5V风扇 树莓派"会有很多资料），或者推荐在旁边放一个手持风扇。

3. 电源供应器

以Raspberry Pi 4B型号为标准，每台电脑需要15W (5V 3A) 的电源供应。（Link ，搜索 A 15W）

因此，每个Pi需要15W的电力，如果搭建4台的集群，就需要最大 60W 的输出。

因此，例如并联连接到上述充电器的USB A型口（下方4个）时，所需容量大于供给容量，充电器会过载。

市场上提供5V 3A的充电器并不多（大部分是2.1A或2.4A Max），所以除非购买专用充电器，否则会有一定程度的过载。根据经验，1A左右的差异没有大问题，但是 像将4台连接到多口充电器 这样的连接还是要避免。

由于市场上没有销售在多口充电器上为多个端口供应5V 3A…甚至5V 2.4A的多口充电器，所以如果想整理电源供应线，购买SMPS (Switching Mode Power Supply) 这种电源供应器是最安全的方法。这部分内容以后有机会再发文。

总结一下，电源供应方面：

1. 如果使用多口充电器，要仔细查看总电量，分配线缆使其不至于过度过载（不能因为是6口充电器，就把6个口都插满！）
2. 否则就买几个2.1A的单口充电器分别插上

大致可以这样整理。

4. SSD与USB UASP (USB Attached SCSI Protocol)

Raspberry Pi没有单独的Sata线或NVME插槽，所以通过USB连接SSD。

此时，使用 SATA3 的SSD的传输速度最大为 6Gbps，USB 3.0 的传输速度最大为 5Gbps。（当然，这是理论速度，实际上要比这低得多。）

但是，如果USB 3.0不支持UASP功能，USB 3.0会以低效的方式收发数据（详细说明会很长，所以省略…），需要使用支持UASP (USB Attached SCSI Protocol) 协议的线缆/连接器，才能无损耗地使用全部吞吐量。

但是几千韩元的便宜线缆不支持这个UASP协议，所以购买前需要确认是否支持UASP协议。

我使用的是 Saerotec FHD-260U3（非广告），据说AliExpress的 Ugreen 公司的线缆也评价不错。

以下是我的测试结果。

• 推荐一起阅读: UASP makes Raspberry Pi 4 disk IO 50% faster

至于SSD，趁有合适的特价时随便捡一个使用SATA3的SSD就行。

5. 网络设备

网络配置以后在系统搭建时还有很多机会聊到，所以这里只简单说明设备。

交换机方面，我用的是 ipTIME H6008-IGMP，只要是支持1Gbps以上的交换机，买什么都没关系。

同样，网线也只要Cat5e以上（一般买的都是Cat5e以上）就没问题。

结语

第1篇简单介绍了搭建稳定集群所需的硬件。

如果有错误或需要修改的地方，欢迎告知，非常感谢！