Вступление
Цель данного проекта - создать компактное бесшумное устройство для домашнего использования в качестве файлового обменника локальной сети, хранилища фильмов, медиасервера DNLA, проигрывателя фильмов для телевизора без функции подключения к интернету, торрент клиента и игровой консоли. Программное обеспечение должно иметь открытую лицензию, а оборудование распространено, поддерживаться производителем или сообществом, а так же иметь перспективу для расширения функций.
Оборудование и программы
Для реализации проекта я выбрал Raspbery Pi - полноценный бесшумный компьютер размером с банковскую карту с интегрированными интерфейсами.
Полный список оборудования, который понадобится для сборки сервера:
- Мини-компьютер Raspberry Pi 4 model B (4 или 8 ГБ ОЗУ)
- Блок питания USB Type-C 5V 3A
- Корпус с вентилятором и SATA разъемом
- Жесткий диск от ноутбука с SATA интерфейсом
- Адаптер SATA-USB или корпус для жесткого диска (только для начального этапа)
- Внешний WiFi-адаптер с USB разъемом
- Беспроводная мини-клавиатура
- Короткий HDMI-miniHDMI кабель
- Длинный HDMI-HDMI кабель
- USB-разветвитель с внешним питанием (опционально)
Пpограммы, которые используются в проекте:
- Raspberry Pi OS Imager
- Raspberry Pi OS Lite
- Драйвер X-C1 for Raspbian
- Драйвер RTL8811CU for Raspbian
- Пакет Samba Common Bin
- Пакет VSFTPD
- Пакет WebAdmin
- Пакет Kodi
Стоимость описанного комплекта на декабрь 2021 года составляет около 20 тысяч рублей.
Готовых устройств с похожим функционалом (SMB-сервер, FTP-сервер, DNLA-сервер, Torrent-клиент, HDMI-выход) в одном корпусе я не нашел, хотя похожий функционал без прямого подключения к телевизору по HDMI-кабелю можно получить от сетевого хранилища NAS QNAP D1 (около 15 тысяч рублей без дисков). А если подключить к сетевому хранилищу и телевизору медиаплеер Blaupunkt B-Stream Box (около 6.5 тысячи рублей), то получится полный функционал, описанный во вступлении к статье.
Так же на рынке было устройство QNAP HS-251+, которое полностью покрывало необходимый функционал, но оно снято с производства, а все современные устройства не комплектуются HDMI выходом, так как предполагается использование только технологии DNLA.
Мини-компьютер Raspberry Pi 4 model B
Я покупал плату в составе стартового набора в магазине Амперкот в сентябре 2021 за 9990 рублей.
Ссылка на товар на сайте АмперКот https://amperkot.ru/products/startovyiy_nabor_s_raspberry_pi_4__8gb/39182655.html.
Блок питания USB Type-C 5V 3A
Так как блок питания из стартового набора, указанного выше, не соответствовал заявленным характеристикам, а именно не давал нужного тока для питания всех устройств: платы, жесткого диска, WiFi-адаптера и клавиатуры, то пришлось заказать другой блок питания. В октябре 2021 года я брал его за 375 рублей.
Ссылка на товар на площадке АлиЭкспресс https://aliexpress.ru/item/4000473574892.html.
Корпус Geekworm NASPi с кулером и SATA разъемом
Очень качественный корпус из крашенного алюминия, в комплекте с корпусом идут 2 платы расширения (SATA и разветвитель портов), вентилятор, а так же необходимые шлейфы и крепеж. В сентябре 2021 года я брал его за 4300 рублей.
Ссылка на товар на площадке АлиЭкспресс https://aliexpress.ru/item/1005002704243084.html.
Жесткий диск от ноутбука с SATA интерфейсом
Жесткий диск я взял от старого ноутбука, в котором заменил HDD на SSD. То есть сам старый диск HDD 2.5 на 750 ГБ мне достался бесплатно, хотя такой же новый стоил бы около 2500 рублей, а вот новый диск SSD для ноутбука на 500 ГБ в декабре 2021 года мне стоил 5300 рублей.
Ссылка на товар на сайте Samsung https://www.samsung.com/ru/memory-storage/sata-ssd/870-evo-500gb-sata-3-2-5-ssd-mz-77e500bw/.
Адаптер SATA-USB или корпус для жесткого диска
Корпус AgeStar SUB2A1 для жесткого диска используется только для того, чтобы подключить диск по USB к компьютеру с Windows и записать на диск операционную систему для микрокомпьютера Raspberry PI. Этот корпус я покупал очень давно и сейчас его уже нет в продаже. Вместо корпуса можно использовать любой самый дешевый SATA-USB адаптер, например такой с сайта AliExpress https://aliexpress.ru/item/4001075130228.html.
Внешний WiFi-адаптер с USB разъемом
Внешний WiFi адаптер нужен для усиления приема WiFi сигнала, так как встроенная на плату антенна очень маленькая и ловит в очень ограниченном радиусе. В добавок к этому, корпус из алюминия экранирует встроенную антенну, в результате чего в собранном виде устройство не может найти никакой WiFi сигнал. В октябре 2021 года я брал этот адаптер с антенной за 370 рублей.
Ссылка на товар на площадке АлиЭкспресс https://aliexpress.ru/item/32851839784.html.
Беспроводная мини-клавиатура
Беспроводная клавиатура с тачпэдом позволяет управлять устройством без проводов, расположившись на диване перед телевизором, к которому подключен медиасервер по HDMI кабелю. В сентябре 2021 года я брал его за 480 рублей.
Ссылка на товар на площадке АлиЭкспресс https://aliexpress.ru/item/32409843063.html.
Короткий HDMI-miniHDMI кабель
Очень важно использовать переходник HDMI-microHDMI на мягком коротком кабеле, а не жесткий адаптер, так как это предотвратит выламывание microHDMI портов из платы. В октябре 2021 года я брал его за 250 рублей.
Ссылка на товар на площадке АлиЭкспресс https://aliexpress.ru/item/1005002357016110.html.
Длинный HDMI-HDMI кабель
Длинный кабель HDMI-HDMI версии 2.0 нужен для подключения медиасервера к монитору или телевизору. Я не рекомендую покупать готовый кабель HDMI-microHDMI, так как разъемы microHDMI не очень прочные, а качественные кабели дорогие - в случае поломки дешевле заменить короткий переходник, чем длинный кабель или плату Raspberry PI. В октябре 2021 года я брал кабель за 650 рублей.
Ссылка на товар в магазине DNS https://www.dns-shop.ru/product/5244c131f1022ff2/kabel-soedinitelnyj-rombica-hdmi---hdmi-15-m/.
USB-разветвитель с внешним питанием
Опционально можно приобрести разветвитель USB портов с внешним питанием, чтобы иметь возможность подключать к микрокомпьютеру дополнительные устройства, например геймпеды или USB-флэшки. Внешнее питание для разветвителя рекомендуется, чтобы не перегружать блок питания самого микрокомпьютера, который и так уже должен питать плату, жесткий диск, WiFi адаптер и клавиатуру. В октябре 2021 года я брал его за 620 рублей.
Ссылка на товар на площадке АлиЭкспресс https://aliexpress.ru/item/32844355675.html.
Краткое описание платы Raspberry PI 4 Model B
Сборка корпуса Geekworm NASPi
В комплекте корпуса от Geekworm есть все необходимое для "упаковывания" платы Raspberry PI и SATA диска в "коробку".
Сначала нужно навернуть на плату X823 ножки-проставки, а потом подключить 2.5-дюймовый жесткий диск к SATA-разъему платы. Диск можно жестко закрепить на плате с помощью винтов, но я не стал это делать, так как в будущем, если потребуется сделать какие-то операции с диском (сменить ОС или просто подключить к другому устройству), то потребуется разбирать всё устройство, чтобы добраться до крепежа диска.
Потом нужно подключить плату Raspberry Pi 4B к плате X-C1 через порты microHDMI и Jack 3.5, а в разъемы платы X-C1 вставить шлейфы вентилятора и питания.
Шлейф питания провести под платой Raspberry PI, поставить сборку плат на плату X325 и закрепить всю конструкцию проставками и винтами.
Установить вентилятор, а шлейф питания воткнуть в шину ввода-вывода платы Raspberry PI. Закрепить всё винтами.
Вставить собранную конструкцию в алюминиевый корпус и закрепить винтами внизу корпуса.
Установить торцевую панель корпуса, зафиксировав её винтами, и USB-мост между платами Raspberry PI и X823.
Сборка завершена.
Продолжение в следующей части... NAS-хранилище и медиасервер на Raspberry Pi 4 (часть 2).