DIY: 用OpenSolaris和ZFS搭建家用NAS
OpenSolaris 和 ZFS 为我们提供了一个机会用通用计算机硬件和开源软件搭建针对个人和家庭的小型NAS Box，我这个DIY迷当然不会放过这个机会啦。此次DIY我制定的基本目标是：
- 低功耗的64位处理器，更好更快地运行Solaris和ZFS；
- 4个热插拔3.5寸SATA硬盘位，支持1TB以上的大容量；
- Gigabit网卡，充分发挥网络带宽。
此外还要着重考虑几方面因素：成本、整体功耗和噪音，毕竟是家用嘛。
市面上具有64位处理能力的x86处理器很多，但绝大多数都不是为低功耗应用设计的，TDP一般都在35W以上，需要主动散热。Intel推出的Atom处理器改 变了这一状况，由于采用了先进的45nm工艺，单核的Atom 230和双核的Atom 330 TDP分别只有4W和8W，只需被动散热即可，功耗和散热风扇的噪音问题一并解决。但目前市场上的Atom 230主板都没有板载千兆网卡，因此暂不考虑。我把目标锁定在Intel自家出的D945GCLF2主 板，这是一块标准的Mini-ITX主板，17cm见方，集成了Atom 330处理器，945GC北桥，Realtek千兆网卡和一个32位PCI插槽。CPU只用了铝散热器，没有风扇，相比之下功耗大户是945GC北 桥，TDP超过20W，因此用一个4010风扇主动散热，好在噪音很小。主板上提供了一个IDE接口和两个SATA 3G/s接口，无法满足接4块SATA硬盘的要求，因此需要加一块PCI SATA扩展卡。
在选SATA扩展卡之前我决定先把机箱确定下来。我对机箱的要求：一是小巧美观，二是支持Mini-ITX主板，三是支持4个热插拔硬盘。看似简单，可实际上寻找符合要求的机箱让我颇费了一番力气。最终我决定使用台湾勤诚（Chenbro）的ES34069，各方面都可以用完美来形容，唯一的问题是在大陆难觅身影。终于在北京找到一家勤诚的代理商，同意帮我从台湾订一套过来，但价格不菲，人民币1850元，而且货期长达45天，我下决心，等！
终 于，完美的机箱到手了，主板也从淘宝上淘来了。把主板安装好，测量一下，发现任何高度超过4CM的PCI卡都没法直接插在主板上，否则机箱盖子都扣不上。 于是又开始寻找合适的PCI转向卡（PCI riser card，可以把PCI卡的安装方向转90度，与主板平行），也不易啊，因为通常1U服务器用的PCI转向卡都太矮了，会导致PCI卡与主板的音频接口在 空间上冲突。又是在淘宝上淘到了解决方案，一种3.5CM高的PCI转向卡，刚好避开主板音频接口，又不会导致机箱扣不上盖，太棒了！顺便淘了一块 Sil3124的4口PCI SATA 3G/s卡（同样不好找，因为SATA 3G/s卡大多是PCI-X接口的）。收到货马上安装试验，SATA卡经过90度转向后，空间利用非常完美！可是一上电，系统没反应！连BIOS画面都不 出现了！
一定是PCI转向卡或是SATA卡造成的问题。于是把SATA卡取下，只留PCI转向卡插在主板上，结果还是不能启动。 再把PCI转向卡拿下，SATA卡直接插在主板上，机器启动起来了！看来问题出在PCI转向卡，但具体出在哪里呢？对照着PCI规范检查转向卡上的每一根 信号线，发现一根非必须的PCI信号线（细节略）直接连到了GND，非常可疑。用刀割断，再插上试验，启动正常！
下一步是安装 Solaris。先前考虑过用IDE接口的DOM或是CF卡转IDE作为启动设备，但读写速度快的性价比又太低——4GB的要花200多元。干脆用2.5 寸的硬盘吧，容量大，读写速度快，价格还实惠，80G的才200多元。Solaris的版本呢，就选择了刚刚出炉的OpenSolaris 2008/11，基于Solaris Nevada build101，很新很强大！安装过程非常顺利，Realtek千兆网卡和Sil3124 SATA控制器马上被识别出来并开始工作，双核Atom CPU的能力也充分体现出来——图形界面运行很流畅，要知道这可是一颗耗电区区8W的CPU啊。用功率计测一下，整机平均功耗在45W左右，红外测温显示 CPU和北桥芯片的温度也都不超过40摄氏度。
除了4块SATA硬盘，硬件方面基本齐备了，粗算一下成本大约3200元。市场上 HP、Thecus、QNAP、Buffalo都有同档次的NAS Box（支持4块热插拔硬盘），价格平均在4500元以上，而且都是运行定制的嵌入式Linux，无法二次开发。相比之下，我的OpenSolaris Home NAS性价比高多了（除了人机界面差点，等FISHworks开源就好啦）。
硬盘方面，因为功耗和噪音的原因，7200转以上的不考虑。感觉WD Caviar Green 1TB硬盘非 常适用，5400转，对Home NAS来说够用了，功耗也很低，平均不到5W，价格也不错，4块硬盘总共3000元。硬盘到位，就相当于仓库盖好了。我用4块硬盘做了一个RAIDZ1， 因为每块硬盘实际容量是931GB，因此实际可用容量是2.7TB，可以坚持相当一段时间啦。
安装好Solaris NFS和CIFS服务之后，一个真正的Home NAS Box就新鲜出炉啦。透过千兆网络连接，CIFS和NFS的读操作能达到40MB/sec，写操作也能达到32MB/Sec，应该算是不错的成绩吧。算上 硬盘，系统的总功耗是50～55W，很绿很环保哦。从11月7日开始到现在一个月的时间，7x24小时运行，稳定！
照片1：Home NAS Box 外观
照片2：机箱内部
照片3：PCI转向卡和PCI SATA扩展卡
照片4：北桥（在风扇下面）和CPU（在下方的那个散热器下面）
Cool! I also have a similar idea, but never put it action. My though is that the box could also provide wifi access services, with the built-in DHCP/Routing functionalities, it would be perfect solution for home usage!, just like the Apple Time-Capsule.
Posted by Yong Sun on December 09, 2008 at 09:33 PM CST #
这个主意不错。
我看市面上有些产品已经用到ZFS了。
Posted by jin on December 09, 2008 at 10:51 PM CST #
What type of SATA II RAID controler do you use ? I can only read Silicon image.
Posted by Pascal Fabbri on December 10, 2008 at 01:11 AM CST #
Pascal: That should be a Sil3124 ( http://www.siliconimage.com/products/product.aspx?id=27 ). It is mentioned in the paragraph starting with "终于". Or just search for the string "Sil3124".
Posted by Bernd Finger on December 20, 2008 at 05:34 AM CST #
Nice job. It's a shame Opensolaris doesn't support SATA port multipliers. Kind of ridiculous having to buy a PCI-32 card just to attach 4 disks.
Posted by SeanO on January 12, 2009 at 05:18 PM CST #
一个机箱 1800， 仗着钱多欺负人啊
哥们能列一下硬件成本吗？咱参考着搞个廉价版。
Posted by yale on February 23, 2009 at 10:51 AM CST #
米人，鉴定完毕!
Posted by 117.81.16.171 on March 06, 2009 at 09:57 PM CST #
What type of SATA II RAID controler do you use ? I can only read Silicon image.
Posted by Warhammer Online Gold on March 12, 2009 at 01:20 PM CST #
Very nice setup, thanks for posting this, I am in the process of building a similar NAS. One question though: does the Sil3124 chipset really support hot swaps in open solaris?
Posted by Fernando on March 28, 2009 at 12:58 PM CST #
请问你在电源的解决方案是怎样的，用AC-DC的还是用普通的PC机电源？
Posted by 220.191.239.136 on June 19, 2009 at 03:05 PM CST #
今天参加open Solaris的活动，知道了你的blog，很感兴趣，能给我你的联系邮箱么？我也想有可能的做一个，不过还有些问题想咨询一下。谢谢！
Posted by su32fn on June 25, 2009 at 10:46 PM CST #
囧，英文版读了好长了才发现右边有个链接连到中文版
呜呜呜
Posted by JulyClyde on June 26, 2009 at 09:17 AM CST #
我遇上了与你一样的问题，就是那个PCI反转卡插上后点不亮，具体是哪个针脚出现问题能否给个图片告知一下，谢谢！
Posted by 125.106.83.194 on July 20, 2009 at 11:10 PM CST #
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Posted by aion kinah on January 05, 2010 at 03:51 PM CST #
现在选用n270+945gse的itx小板应该功耗和发热可以更低些，不过似乎还是pci的接口，raid卡的瓶颈。
Posted by 116.227.48.114 on January 11, 2010 at 07:59 PM CST #
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